Immunoglobuliinide klassid ja nende vanusega seotud dünaamika

Inimese immunoglobuliinid on üsna heterogeensed ja neid esindab 5 klassi ja mitu alamklassi. Neid tuvastatakse veres erinevas vanuses ja nende kontsentratsioonid saavutavad täiskasvanutele iseloomuliku taseme erinevatel aegadel.

On üldtunnustatud eristada 5 immunoglobuliinide klassi: A, M, G, E, D. Igal immunoglobuliinide klassil on erinevused nii molekulmassi, settimiskoefitsiendi kui ka immuunreaktsioonides osalemise osas. Immunoglobuliinide sisaldus on üks olulisi näitajaid immuunsuse humoraalsest seosest.

Erinevate klasside immunoglobuliinide peamised omadused

Indikaator	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Molekulaarne vorm	Monomeer	Monomeer ja dimeer	Pentameer	Monomeer	Monomeer
Alamklasside arv	4	2	2	-	-
Molekulaarmass, daltonid	150 000	160 000 - monomeer	950 000	175 000	190 000
Kõigi seerumi ID-de protsent	75–85	7-15	5-10	0,3	0,003
Poolestusaeg, päevades	23	6	5	3	2
Antikehade valentsus	2	2	5 või 10	2	2
Transplatsentaarne läbimine	+	-	-	-	-
Osalemine opsoniseerimises	+	+	+	-	-
Komplemendi fikseerimine	+	+	+	-	-

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

Immunoglobuliin G

Immunoglobuliin G sisaldab antikehi, millel on juhtiv roll kaitsmisel paljude viiruslike (leetrid, rõuged, marutaud jne) ja bakteriaalsete infektsioonide eest, mida põhjustavad peamiselt grampositiivsed mikroorganismid, samuti teetanuse ja malaaria, reesus-hemolüsiinide, antitoksiinide (difteeria, stafülokokk jne) eest. IgG antikehadel on komplemendi, opsonisatsiooni, fagotsütoosi aktiveerimise abil hävitav toime ja neil on viirust neutraliseeriv omadus. Immunoglobuliin G alamfraktsioone ja nende suhteid saab määrata mitte ainult antigeense stiimuli (nakkuse) spetsiifilisuse järgi, vaid need võivad olla ka tõendiks mittetäielikust immunoloogilisest pädevusest. Seega võib immunoglobuliin G2 puudulikkus olla seotud immunoglobuliin A puudulikkusega ja immunoglobuliin G4 kontsentratsiooni suurenemine paljudel lastel peegeldab atoopilise eelsoodumuse või atoopia tõenäosust, kuid erinevat tüüpi kui klassikaline, mis põhineb immunoglobuliin E tootmisel ja reaktsioonidel.

Immunoglobuliin M

Immunoglobuliin M mängib olulist rolli organismi kaitsmisel infektsioonide eest. See sisaldab antikehi gramnegatiivsete bakterite (shigella, tüüfus jne), viiruste, samuti ABO-süsteemi hemolüsiinide, reumatoidfaktori ja organivastaste antikehade vastu. Immunoglobuliin M klassi kuuluvatel antikehadel on kõrge aglutineeriv aktiivsus ja nad on võimelised aktiveerima komplementi klassikalise raja kaudu.

Immunoglobuliin A

Seerumi immunoglobuliin A rolli ja tähtsust pole veel piisavalt uuritud. See ei osale komplemendi aktiveerimises, bakterite ja rakkude (näiteks erütrotsüütide) lüüsis. Samal ajal on mõistlik eeldada, et seerumi immunoglobuliin A on sekretoorse immunoglobuliin A sünteesi peamine allikas. Viimane moodustub seede- ja hingamissüsteemi limaskestade lümfoidrakkudest ning osaleb seega lokaalses immuunsüsteemis, takistades patogeenide (viiruste, bakterite jne) sissetungi organismi. See on organismi nn esimene kaitseliin infektsioonide eest.

Immunoglobuliin D

Immunoglobuliin D-ga seotud antikehade funktsioonist on vähe teada. Immunoglobuliin D-d leidub mandlite ja adenoidide koes, mis viitab selle rollile lokaalses immuunsuses. Immunoglobuliin D paikneb B-lümfotsüüdi pinnal (koos monomeerse IgM-iga) mIg kujul, kontrollides selle aktiveerimist ja pärssimist. Samuti on kindlaks tehtud, et immunoglobuliin D aktiveerib alternatiivset komplementi ja omab viirusevastast aktiivsust. Viimastel aastatel on huvi immunoglobuliin D vastu suurenenud tänu ägeda palavikuga kulgeva reumaatilise palaviku tüübi (lümfisõlmede suurenemine, polüserosiit, artralgia ja müalgia) kirjeldusele koos hüperimmunoglobulineemia D-ga.

Immunoglobuliin E

Immunoglobuliin E ehk reaginid on seotud kohese tüüpi allergiliste reaktsioonide kontseptsiooniga. Peamine meetod spetsiifilise sensibiliseerimise tuvastamiseks mitmesuguste allergeenide suhtes on vereseerumis sisalduva immunoglobuliin E koguhulga või koguhulga uurimine, samuti immunoglobuliin E antikehade tiitrite uurimine spetsiifiliste leibkonna allergeenide, toiduainete, taimede õietolmu jms suhtes. Immunoglobuliin E aktiveerib ka makrofaage ja eosinofiile, mis võivad suurendada fagotsütoosi või mikrofaagide (neutrofiilide) aktiivsust.

Postnataalsel perioodil on laste veres erinevate klasside immunoglobuliinide sisalduses märkimisväärne dünaamika. See on seotud asjaoluga, et esimestel elukuudel jätkub emalt transplatsentaalselt üle kantud B-klassi immunoglobuliinide lagunemine ja eritumine. Samal ajal suureneb kõigi nende endi toodetud immunoglobuliinide klasside kontsentratsioon. Esimese 4-6 kuu jooksul hävivad ema immunoglobuliinid täielikult ja algab nende endi immunoglobuliinide süntees. Tähelepanuväärne on see, et B-lümfotsüüdid sünteesivad peamiselt immunoglobuliini M, mille sisaldus saavutab täiskasvanutele iseloomulikud näitajad kiiremini kui teised immunoglobuliinide klassid. Nende endi immunoglobuliin B süntees toimub aeglasemalt.

Nagu öeldud, ei ole lapsel sündides sekretoorseid immunoglobuliine. Nende jälgi hakatakse tuvastama alates esimese elunädala lõpust. Nende kontsentratsioon suureneb järk-järgult ja sekretoorse immunoglobuliin A sisaldus saavutab oma maksimaalsed väärtused alles 10–12-aastaselt.

Immunoglobuliin E vereseerumis, kU/l

Laste vanus	Terved lapsed		Täiskasvanutel, kellel on haigused
	Miinimum	Maksimaalne	Haigused	Miinimum	Maksimaalne
Vastsündinud	0	2	Allergiline riniit	120	1000
3–6 kuud	3	10	Atoopiline astma	120	1200
12 »	8	20	Atoopiline dermatiit	80	14 000
5 aastat	10	50	Bronhopulmonaalne aspergilloos:
10 »	15	60	Remissioon	80	1000
Täiskasvanud	20	100	Ägenemine	1000	8000
			Hüper-IgE sündroom	1000	14 000
			IgE müeloom	Rohkem kui 15 000	-

Seerumi immunoglobuliinid lastel, g/l

Vanus	Immunoglobuliin G		Immunoglobuliin A		Immunoglobuliin M
	Miinimum	Maksimaalne	Miinimum	Maksimaalne	Miinimum	Maksimaalne
0–2 nädalat	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 kuud	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 aastat	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 aastat	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

Esimese eluaasta lastel on peen- ja jämesoole eritistes, samuti väljaheites madal sekretoorse immunoglobuliin A tase. Esimese elukuu laste ninaloputusvedelikes sekretoorne immunoglobuliin A puudub ja suureneb järgnevatel kuudel (kuni 2 aastat) väga aeglaselt. See selgitab hingamisteede infektsioonide väiksemat esinemissagedust väikelastel.

Vastsündinute vereseerumis on immunoglobuliin D kontsentratsioon 0,001 g/l. Seejärel suureneb see pärast 6. elunädalat ja saavutab 5–10 aastaks täiskasvanutele iseloomulikud väärtused.

Selline keeruline dünaamika tekitab muutusi vereseerumi kvantitatiivsetes suhetes, mida ei saa eirata immuunsüsteemi diagnostiliste uuringute tulemuste hindamisel, samuti haigestumuse ja immunoloogilise konstitutsiooni tunnuste tõlgendamisel erinevates vanuseperioodides. Immunoglobuliinide madal tase esimesel eluaastal selgitab laste kerget vastuvõtlikkust erinevatele haigustele (hingamisteede organid, seedimine, pustuloossed nahakahjustused). Suurenenud kontakti tõttu laste vahel teisel eluaastal, immunoglobuliinide suhteliselt madala taseme taustal sel perioodil, täheldatakse nende eriti suurt haigestumust võrreldes teiste lapsepõlveperioodide lastega.

Vereseerumis on väga väike kogus immunoglobuliin E-d. Selle kontsentratsioon suureneb vanusega, mis on suuresti seotud allergiliste ja palju harvemini ka teiste haiguste (helmintiaasid, parasitoosid) tekkega.

Immunoglobuliini M-klassi heterogeensus avastatakse 3. elukuuks, seejärel suureneb nende sisaldus, kuid märgatavamalt - 2-2 1/2 aasta vanuselt. Vastsündinutel on stafülokoki antitoksiini sisaldus võrdne täiskasvanu omaga ja seejärel väheneb. Jällegi täheldatakse selle usaldusväärset suurenemist 24-30 elukuuks. Stafülokoki antitoksiini kontsentratsiooni dünaamika lapse veres viitab sellele, et selle esialgne kõrge tase on tingitud transplatsentaarsest ülekandumisest emalt. Selle enda süntees toimub hiljem, mis selgitab pustuloossete nahakahjustuste (püoderma) suurt esinemissagedust väikelastel. Sooleinfektsioonide (salmonelloos, kolienteriit, düsenteeria) korral avastatakse antikehi nende patogeenide vastu lastel esimese 6 elukuu jooksul harva, 6–12 kuu vanuselt - ainult 1/3 patsientidest ja teisel eluaastal lastel - peaaegu 60%-l.

Ägedate hingamisteede infektsioonide (adenoviirus, paragripp) korral leitakse üheaastastel lastel serokonversiooni vaid 1/3-l neist, kes on neid põdenud, ja teisel aastal juba 60%. See kinnitab taas kord humoraalse immuunsuse sideme tekke iseärasusi väikelastel. Pole juhus, et paljudes pediaatria ja immunoloogia käsiraamatutes saab kirjeldatud kliiniline ja immunoloogiline sündroom või nähtus nosoloogilise vormi õigused ja seda nimetatakse "väikelaste füsioloogiliseks mööduvaks hüpohüsunoglobulineemiaks".

Piiratud koguse antigeense materjali läbimine toidust läbi soolebarjääri ei ole iseenesest patoloogiline nähtus. Nii tervetel lastel kui ka täiskasvanutel võivad toiduvalkude jäljed sattuda verre, põhjustades spetsiifiliste antikehade teket. Peaaegu kõigil lehmapiimaga toidetud lastel tekivad sadestuvad antikehad. Lehmapiimaga toitmine viib piimavalkude vastaste antikehade kontsentratsiooni suurenemiseni juba 5 päeva pärast piimasegu kasutuselevõttu. Immuunvastus on eriti väljendunud lastel, kes on lehmapiima saanud vastsündinu perioodist alates. Eelnev rinnaga toitmine toob kaasa antikehade sisalduse vähenemise ja selle aeglase suurenemise. Vanuse kasvades, eriti pärast 1-3 aastat, määratakse toiduvalkude vastaste antikehade kontsentratsiooni vähenemine paralleelselt sooleseina läbilaskvuse vähenemisega. Toiduantigeneemia võimalikkust tervetel lastel on tõestatud veres leiduvate toiduantigeenide otsese eraldamisega vabas vormis või immuunkompleksi osana.

Makromolekulide suhtelise läbitungimatuse ehk nn sooleblokaadi teke inimestel algab emakas ja toimub väga järk-järgult. Mida noorem on laps, seda suurem on tema soolestiku läbilaskvus toiduantigeenide jaoks.

Spetsiifiline kaitse toiduantigeenide kahjulike mõjude eest on seedetrakti immuunsüsteem, mis koosneb rakulistest ja sekretoorsetest komponentidest. Peamine funktsionaalne koormus lasub dimeersel immunoglobuliin A-l (SIgA). Selle immunoglobuliini sisaldus süljes ja seedesekreetides on palju suurem kui seerumis. 50–96% sellest sünteesitakse lokaalselt. Peamised funktsioonid seoses toiduantigeenidega on takistada makromolekulide imendumist seedetraktist (immuunne välistamine) ja reguleerida toiduvalkude tungimist läbi limaskesta epiteeli organismi sisekeskkonda. Epiteeli pinnale tungivad suhteliselt väikesed antigeenimolekulid stimuleerivad SIgA lokaalset sünteesi, mis takistab antigeenide edasist sissetoomist, moodustades membraanile kompleksi. Vastsündinu seedetrakt jääb aga sellest spetsiifilisest kaitsevormist ilma ja kõik eelnev saab täielikult realiseeruda väga kiiresti, kuna SIgA sünteesisüsteem on täielikult küpsenud. Rinnapiimatoidul oleval lapsel võib minimaalselt piisava küpsemise periood varieeruda 6 kuust kuni 1,5 aastani või rohkem. See on "sooleblokaadi" moodustumise periood. Enne seda perioodi saab toiduantigeenide lokaalse sekretoorse kaitse ja blokeerimise süsteemi pakkuda ainult ja eranditult ternespiim ja emapiim. Sekretoorse immuunsuse lõplik küpsemine võib toimuda 10-12 aasta pärast.

Ternespiimas vahetult enne sündi sisalduva immunoglobuliin A sisalduse olulise suurenemise bioloogiline tähendus seisneb selle spetsiifilises funktsioonis, mis seisneb antigeenide (nakkus- ja toidust pärinevate) immuunsüsteemi tõrjumises limaskestadel.

Ternespiimas on SIgA sisaldus väga kõrge ja ulatub 16–22,7 mg/l-ni. Ternespiima üleminekul küpseks piimaks väheneb sekretoorsete immunoglobuliinide kontsentratsioon märkimisväärselt. SIgA kaitsefunktsioonide avaldumist soodustab selle väljendunud resistentsus ensüümide proteolüütilise toime suhtes, mille tõttu säilitab SIgA oma aktiivsuse seedetrakti kõikides osades ning rinnaga toidetaval lapsel eritub see peaaegu täielikult muutumatul kujul väljaheitega.

Rinnapiimas leiduva SIgA osalemist toiduantigeenidega seotud immuunprotsessides on tõestatud immunoglobuliin A antikehade tuvastamisega inimese rinnapiimas mitmete toiduvalkude vastu: α-kaseiin, β-kaseiin, lehmapiimast pärit β-laktoglobuliin.

Teine kõige kontsentreeritum immunoglobuliin on immunoglobuliin G ning eriti huvitav on immunoglobuliin G4 suhteliselt kõrge sisaldus. Immunoglobuliin G4 kontsentratsiooni suhe ternespiimas ja vereplasmas ületab immunoglobuliin G kontsentratsiooni suhte ternespiimas ja vereplasmas enam kui 10 korda. See asjaolu võib teadlaste sõnul viidata immunoglobuliin G4 lokaalsele tootmisele või selle selektiivsele transpordile perifeersest verest piimanäärmetesse. Ternespiima immunoglobuliin G4 roll on ebaselge, kuid selle osalemist toiduantigeenidega interaktsiooniprotsessides kinnitab spetsiifiliste immunoglobuliin C4 antikehade tuvastamine β-laktoglobuliini, veise seerumi albumiini ja α-gliadiini vastu nii plasmas kui ka ternespiimas. On oletatud, et immunoglobuliin G4 suurendab nuumrakkude ja basofiilide antigeenset aktivatsiooni, mis viib kemotaksiseks ja fagotsütoosiks vajalike mediaatorite vabanemiseni.

Immunoglobuliin E sisaldus ternespiimas ulatub mitmesaja nanogrammini 1 ml kohta. Rinnapiimas väheneb selle sisaldus kiiresti ja seda määratakse ainult ema vereseerumis suure sisalduse korral. On leitud, et antigeenispetsiifiline faktor, mis pärsib vastsündinutel immunoglobuliin E tootmist, võib emapiima kaudu edasi kanduda.

Seega immunoglobuliinide sünteesi seisund mitte ainult ei määra väikelapse valmisolekut infektsioonideks, vaid osutub ka põhjuslikuks mehhanismiks allergeenide laia voolu tungimiseks läbi soolebarjääri ja teiste limaskestade barjääri. Koos teiste väikelaste anatoomiliste ja füsioloogiliste omadustega moodustab see erilise ja üsna iseseisva vormi "mööduv atoopiline konstitutsioon ehk väikelaste diatees". Sellel diateesil võivad olla väga väljendunud, peamiselt nahailmingud (ekseem, allergiline dermatoos) kuni 2-3-aastaseks saamiseni, millele järgneb nahamuutuste kiire remissioon või täielik taastumine järgnevatel aastatel. Paljudel lastel, kellel on pärilik eelsoodumus atoopiale, aitab mööduva atoopilise diateesi perioodil limaskestade suurenenud läbilaskvus kaasa päriliku eelsoodumuse avaldumisele ja juba püsivate allergiliste haiguste pika ahela moodustumisele.

Seega määravad väikelaste immuunsuse vanusega seotud füsioloogilised tunnused nende tundlikkuse olulise suurenemise nii nakkuslike keskkonnategurite kui ka allergeenidega kokkupuute suhtes. See määrab paljud nõuded lastehoiule ja haiguste ennetamisele. See hõlmab vajadust erilise kontrolli järele infektsioonidega kokkupuute riski üle, individuaalse või minirühmahariduse teostatavust, toiduainete kvaliteedi ja nende taluvuse kontrolli allergiliste reaktsioonide sümptomite suhtes. Olukorrale on ka väljapääs, mille on välja töötanud imetajate tuhandete aastate pikkune evolutsioon - see on laste täisväärtuslik rinnaga toitmine. Ternespiim ja emapiim, mis sisaldavad suures koguses immunoglobuliin A-d, makrofaage ja lümfotsüüte, justkui kompenseerivad laste üldise ja lokaalse immuunsuse ebaküpsust esimestel elukuudel, võimaldades neil ohutult mööda minna immuunsüsteemi kriitilisest või piiripealsest seisundist.

Seerumi ja sekretoorse immunoglobuliini taseme tõus 5. eluaastaks langeb kokku nakkushaiguste esinemissageduse vähenemisega selles lapsepõlveperioodis, samuti paljude infektsioonide leebema ja healoomulisema kuluga.