Immunglobulinklasser og deres aldersrelaterede dynamik

Humane immunglobuliner er ret heterogene og er repræsenteret af 5 klasser og adskillige underklasser. De detekteres i blodet i forskellige aldersperioder og når koncentrationer, der er typiske for voksne, på forskellige tidspunkter.

Det er accepteret at skelne mellem 5 klasser af immunglobuliner: A, M, G, E, D. Hver klasse af immunglobuliner har forskelle i både molekylvægt, sedimentationskoefficient og deres deltagelse i immunreaktioner. Indholdet af immunglobuliner er en af de vigtige indikatorer for immunitetens humorale forbindelse.

Hovedkarakteristika for immunoglobuliner af forskellige klasser

Indikator	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Molekylform	Monomer	Monomer og dimer	Pentamer	Monomer	Monomer
Antal underklasser	4	2	2	-	-
Molekylvægt, dalton	150.000	160.000 - monomer	950.000	175.000	190.000
Procentdel af alle serum-ID'er	75-85	7-15	5-10	0,3	0,003
Halveringstid, dage	23	6	5	3	2
Antistofvalens	2	2	5 eller 10	2	2
Transplacental passage	+	-	-	-	-
Deltagelse i opsonisering	+	+	+	-	-
Komplementfiksering	+	+	+	-	-

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

Immunglobulin G

Immunglobulin G indeholder antistoffer, der spiller en ledende rolle i beskyttelsen mod mange virusinfektioner (mæslinger, kopper, rabies osv.) og bakterieinfektioner, der hovedsageligt er forårsaget af grampositive mikroorganismer, samt stivkrampe og malaria, anti-rhesushæmolysiner, antitoksiner (difteri, stafylokok osv.). IgG-antistoffer har en destruktiv effekt ved hjælp af komplement, opsonisering, aktivering af fagocytose og har en virusneutraliserende egenskab. Underfraktioner af immunglobulin G og deres forhold kan ikke kun bestemmes af specificiteten af den antigene stimulus (infektion), men også være tegn på ufuldstændig immunologisk kompetence. Således kan en mangel på immunglobulin G2 være forbundet med en mangel på immunglobulin A, og en stigning i koncentrationen af immunglobulin G4 for mange børn afspejler sandsynligheden for atopisk prædisposition eller atopi, men af en anden type end den klassiske, baseret på produktionen og reaktionerne af immunglobulin E.

Immunglobulin M

Immunglobulin M spiller en vigtig rolle i at beskytte kroppen mod infektioner. Det indeholder antistoffer mod gramnegative bakterier (shigella, tyfus osv.), vira, samt hæmolysiner fra ABO-systemet, reumatoid faktor og anti-organ-antistoffer. Antistoffer, der tilhører immunglobulin M-klassen, har høj agglutinerende aktivitet og er i stand til at aktivere komplement via den klassiske signalvej.

Immunglobulin A

Rollen og betydningen af serumimmunoglobulin A er endnu ikke tilstrækkeligt undersøgt. Det deltager ikke i komplementaktivering, i lysis af bakterier og celler (f.eks. erytrocytter). Samtidig er det rimeligt at antage, at serumimmunoglobulin A er den primære kilde til syntesen af sekretorisk immunoglobulin A. Sidstnævnte dannes af lymfoide celler i slimhinderne i fordøjelses- og åndedrætssystemet og deltager således i det lokale immunsystem, hvilket forhindrer invasion af patogener (virus, bakterier osv.) i kroppen. Dette er kroppens såkaldte første forsvarslinje mod infektion.

Immunglobulin D

Der vides kun lidt om funktionen af antistoffer relateret til immunoglobulin D. Immunoglobulin D findes i vævet i mandlerne og polypperne, hvilket antyder dets rolle i lokal immunitet. Immunoglobulin D er placeret på overfladen af B-lymfocytten (sammen med monomerisk IgM) i form af mIg, der kontrollerer dets aktivering og undertrykkelse. Det er også blevet fastslået, at immunoglobulin D aktiverer det alternative komplement og har antiviral aktivitet. I de senere år er interessen for immunoglobulin D steget på grund af beskrivelsen af en akut febersygdom af den gigtfebertype (forstørrede lymfeknuder, polyserositis, ledsmerter og muskelsmerter) i kombination med hyperimmunoglobulinæmi D.

Immunglobulin E

Immunglobulin E, eller reagins, er forbundet med konceptet om øjeblikkelige allergiske reaktioner. Den vigtigste metode til at genkende specifik sensibilisering over for en række allergener er undersøgelsen af total eller total immunglobulin E i blodserum, samt titere af immunglobulin E-antistoffer mod specifikke husholdningsallergener, fødevarer, plantepollen osv. Immunglobulin E aktiverer også makrofager og eosinofiler, hvilket kan forstærke fagocytose eller aktiviteten af mikrofager (neutrofiler).

I den postnatale periode er der en betydelig dynamik i indholdet af immunglobuliner af forskellige klasser i børns blod. Dette er forbundet med, at nedbrydningen og fjernelsen af de immunglobuliner af klasse B, der blev overført transplacentalt fra moderen, fortsætter i løbet af de første levemåneder. Samtidig er der en stigning i koncentrationen af immunglobuliner af alle klasser, de producerer selv. I løbet af de første 4-6 måneder ødelægges moderens immunglobuliner fuldstændigt, og syntesen af deres egne immunglobuliner begynder. Det er bemærkelsesværdigt, at B-lymfocytter primært syntetiserer immunglobulin M, hvis indhold når de karakteristiske indikatorer for voksne hurtigere end andre klasser af immunglobuliner. Syntesen af deres eget immunglobulin B sker langsommere.

Som nævnt har barnet ingen sekretoriske immunglobuliner ved fødslen. Spor af dem begynder at blive opdaget fra slutningen af den første leveuge. Deres koncentration stiger gradvist, og indholdet af sekretorisk immunglobulin A når først sine maksimale værdier i 10-12-årsalderen.

Immunoglobulin E i blodserum, kU/l

Børnenes alder	Sunde børn		Hos voksne med sygdomme
	Minimum	Maksimum	Sygdomme	Minimum	Maksimum
Nyfødte	0	2	Allergisk rhinitis	120	1000
3-6 måneder	3	10	Atopisk astma	120	1200
12 »	8	20	Atopisk dermatitis	80	14.000
5 år	10	50	Bronkopulmonal aspergillose:
10 »	15	60	Remission	80	1000
Voksne	20	100	Forværring	1000	8000
			Hyper-IgE syndrom	1000	14.000
			IgE-myelom	Mere end 15.000	-

Serumimmunoglobuliner hos børn, g/l

Alder	Immunglobulin G		Immunglobulin A		Immunglobulin M
	Minimum	Maksimum	Minimum	Maksimum	Minimum	Maksimum
0-2 uger	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 niveauer af sekretorisk immunoglobulin A findes hos børn i det første leveår i sekreter fra tyndtarmen og tyktarmen samt i afføring. I næseskyl hos børn i den første levemåned er sekretorisk immunoglobulin A fraværende og stiger meget langsomt i de følgende måneder (op til 2 år). Dette forklarer den lavere forekomst af luftvejsinfektioner hos små børn.

Immunglobulin D i blodserum hos nyfødte har en koncentration på 0,001 g/l. Derefter stiger den efter den 6. leveuge og når værdier, der er karakteristiske for voksne, ved 5-10 års alderen.

Sådanne komplekse dynamikker skaber ændringer i kvantitative forhold i blodserum, hvilket ikke kan ignoreres ved vurdering af resultaterne af diagnostiske undersøgelser af immunsystemet, såvel som ved fortolkning af karakteristika for morbiditet og immunologisk konstitution i forskellige aldersperioder. Lave niveauer af immunglobuliner i løbet af det første leveår forklarer børns lette modtagelighed for forskellige sygdomme (luftveje, fordøjelse, pustulære hudlæsioner). Med øget kontakt mellem børn i andet leveår, på baggrund af et relativt lavt niveau af immunglobuliner i denne periode, observeres deres særligt høje morbiditet sammenlignet med børn fra andre perioder af barndommen.

Blodserum indeholder en meget lille mængde immunoglobulin E. Koncentrationen stiger med alderen, hvilket i høj grad korrelerer med opståen af allergiske og, meget sjældnere, andre sygdomme (helminthiasis, parasitose).

Heterogenitet af immunoglobulin M-klassen detekteres i den 3. levemåned, hvorefter deres indhold stiger, men mere mærkbart - ved 2-2 1/2 år. Hos nyfødte er indholdet af stafylokokantitoksin lig med en voksens, og derefter falder det. Igen observeres en pålidelig stigning ved 24-30 levemåneder. Dynamikken i koncentrationen af stafylokokantitoksin i barnets blod tyder på, at dets initialt høje niveau skyldes dets transplacentale overførsel fra moderen. Dets egen syntese forekommer senere, hvilket forklarer den høje hyppighed af pustulære hudlæsioner (pyoderma) hos små børn. I tilfælde af tarminfektioner (salmonellose, coli-enteritis, dysenteri) detekteres antistoffer mod deres patogener sjældent hos børn i de første 6 måneder af livet, i alderen 6 til 12 måneder - kun hos 1/3 af patienterne, og hos børn i det andet leveår - hos næsten 60%.

Ved akutte luftvejsinfektioner (adenovirus, parainfluenza) ses serokonversion hos børn på et år kun hos 1/3 af dem, der har haft dem, og i det andet år - allerede hos 60%. Dette bekræfter endnu engang de særlige forhold ved dannelsen af det humorale immunitetsled hos små børn. Det er ikke tilfældigt, at det beskrevne kliniske og immunologiske syndrom eller fænomen i mange manualer om pædiatri og immunologi får rettighederne til en nosologisk form og betegnes som "fysiologisk forbigående hypoysuglobulinæmi hos små børn".

Passage af en begrænset mængde antigenisk materiale fra mad gennem tarmbarrieren er ikke et patologisk fænomen i sig selv. Hos raske børn i alle aldre, såvel som hos voksne, kan spormængder af fødevareproteiner komme ind i blodet, hvilket forårsager dannelse af specifikke antistoffer. Næsten alle børn, der fodres med komælk, udvikler udfældende antistoffer. Fodring med komælk fører til en stigning i koncentrationen af antistoffer mod mælkeproteiner allerede 5 dage efter introduktionen af modermælkserstatningen. Immunresponset er især udtalt hos børn, der har fået komælk siden nyfødtperioden. Tidligere amning resulterer i et lavere antistofindhold og en langsom stigning heri. Med alderen, især efter 1-3 år, bestemmes et fald i koncentrationen af antistoffer mod fødevareproteiner parallelt med et fald i tarmvæggens permeabilitet. Muligheden for fødevareantigenæmi hos raske børn er blevet bevist ved direkte isolering af fødevareantigener, der findes i blodet i fri form eller som en del af et immunkompleks.

Dannelsen af relativ uigennemtrængelighed for makromolekyler, den såkaldte tarmblokering, hos mennesker begynder i livmoderen og sker meget gradvist. Jo yngre barnet er, desto højere er tarmens permeabilitet for fødevareantigener.

En specifik form for beskyttelse mod de skadelige virkninger af fødevareantigener er immunsystemet i mave-tarmkanalen, der består af cellulære og sekretoriske komponenter. Den primære funktionelle belastning bæres af dimerisk immunoglobulin A (SIgA). Indholdet af dette immunoglobulin i spyt og fordøjelsessekreter er meget højere end i serum. Fra 50 til 96% af det syntetiseres lokalt. Hovedfunktionerne i forhold til fødevareantigener er at forhindre absorption af makromolekyler fra mave-tarmkanalen (immunudelukkelse) og regulere penetrationen af fødevareproteiner gennem slimhindens epitel ind i kroppens indre miljø. Relativt små antigenmolekyler, der trænger ind i epiteloverfladen, stimulerer lokal syntese af SIgA, hvilket forhindrer efterfølgende introduktion af antigener ved at danne et kompleks på membranen. Imidlertid er mave-tarmkanalen hos en nyfødt berøvet denne specifikke form for beskyttelse, og alt ovenstående kan realiseres fuldt ud meget snart, da SIgA-syntesesystemet er fuldt modnet. Hos et ammebarn kan perioden med minimalt tilstrækkelig modning variere fra 6 måneder til 1½ år eller mere. Dette vil være perioden for dannelsen af "tarmblokaden". Før denne periode kan systemet med lokal sekretorisk beskyttelse og blokering af fødevareantigener kun og udelukkende tilvejebringes af colostrum og modermælk. Den endelige modning af sekretorisk immunitet kan forekomme efter 10-12 år.

Den biologiske betydning af den betydelige stigning i indholdet af immunoglobulin A i colostrum umiddelbart før fødslen ligger i dets specialiserede funktion med immunudelukkelse af antigener (infektiøse og fødevare) på slimhinderne.

SIgA-indholdet i colostrum er meget højt og når 16-22,7 mg/l. Med overgangen fra colostrummælk til moden mælk falder koncentrationen af sekretoriske immunoglobuliner betydeligt. Implementeringen af SIgAs beskyttende funktioner lettes af dets udtalte resistens over for enzymers proteolytiske virkning, hvorved SIgA bevarer sin aktivitet i alle dele af mave-tarmkanalen, og hos et barn, der ammes, udskilles det næsten fuldstændigt uændret med afføringen.

SIgAs rolle i modermælk i immunprocesser forbundet med fødevareantigener er blevet bevist ved påvisning af immunoglobulin A-antistoffer i modermælk mod en række fødevareproteiner: α-kasein, β-kasein og β-laktoglobulin fra komælk.

Det næstmest koncentrerede immunoglobulin er immunoglobulin G, og det relativt høje indhold af immunoglobulin G4 er af særlig interesse. Forholdet mellem koncentrationen af immunoglobulin G4 i colostrum og indholdet i blodplasma overstiger forholdet mellem koncentrationen af immunoglobulin G i colostrum og indholdet i blodplasma med mere end 10 gange. Denne kendsgerning kan ifølge forskere indikere lokal produktion af immunoglobulin G4 eller dets selektive transport fra det perifere blod til mælkekirtlerne. Colostrum-immunoglobulin G4's rolle er uklar, men dets deltagelse i interaktionsprocesser med fødevareantigener bekræftes ved påvisning af specifikke immunoglobulin C4-antistoffer mod β-laktoglobulin, bovint serumalbumin og α-gliadin i både plasma og colostrum. Det er blevet foreslået, at immunoglobulin G4 forstærker antigenaktivering af mastceller og basofiler, hvilket fører til frigivelse af mediatorer, der er nødvendige for kemotaksi og fagocytose.

Indholdet af immunoglobulin E i colostrum når flere hundrede nanogram pr. 1 ml. I modermælk falder indholdet hurtigt og bestemmes kun ved et højt indhold i moderens blodserum. Det har vist sig, at en antigenspecifik faktor, der undertrykker produktionen af immunoglobulin E hos nyfødte, kan overføres via modermælken.

Således bestemmer tilstanden af immunoglobulinsyntese ikke kun et lille barns parathed til infektioner, men viser sig også at være en årsagsmekanisme for penetrationen af en bred strøm af allergifremkaldende stoffer gennem tarmbarrieren og barrieren af andre slimhinder. Sammen med andre anatomiske og fysiologiske karakteristika hos små børn danner dette en særlig og helt uafhængig form for "forbigående atopisk konstitution eller diatese hos små børn". Denne diatese kan have meget udtalte, primært hudmanifestationer (eksem, allergisk dermatose) op til 2-3 års alderen med hurtig efterfølgende remission af hudforandringer eller fuldstændig helbredelse i de følgende år. Hos mange børn med en arvelig prædisposition for atopi bidrager øget permeabilitet af slimhinderne i perioden med forbigående atopisk diatese til implementeringen af arvelig prædisposition og dannelsen af en lang kæde af allerede vedvarende allergiske sygdomme.

Således bestemmer aldersrelaterede fysiologiske træk ved immunitet hos små børn en betydelig stigning i deres følsomhed over for både infektiøse miljøfaktorer og eksponering for allergener. Dette bestemmer mange krav til børnepasning og sygdomsforebyggelse. Dette inkluderer behovet for særlig kontrol over risikoen for kontakt med infektioner, muligheden for individuel eller minigruppeundervisning, kontrol over fødevarekvaliteten og deres tolerance i henhold til symptomerne på allergiske reaktioner. Der er også en vej ud af situationen, udviklet af pattedyrs mange tusinde års evolution - dette er fuld amning af børn. Colostrum og modermælk, der indeholder en stor mængde immunoglobulin A, makrofager og lymfocytter, kompenserer som om de kompenserer for umodenheden af generel og lokal immunitet hos børn i de første levemåneder, hvilket giver dem mulighed for sikkert at omgå alderen med kritisk eller grænsetilfælde af immunsystemet.

Stigningen i serum- og sekretorisk immunoglobulinniveauer ved 5-årsalderen falder sammen med et fald i forekomsten af infektionssygdomme i denne periode af barndommen, samt med et mildere og mere godartet forløb af mange infektioner.