Имуноглобулинови класове и тяхната динамика, свързана с възрастта

Човешките имуноглобулини са доста хетерогенни и са представени от 5 класа и няколко подкласа. Те се откриват в кръвта в различни възрастови периоди и достигат концентрации, типични за възрастни, в различни моменти.

Прието е да се разграничават 5 класа имуноглобулини: A, M, G, E, D. Всеки клас имуноглобулини има разлики както в молекулното тегло, коефициента на утаяване, така и в участието им в имунните реакции. Съдържанието на имуноглобулини е един от важните показатели за хуморалната връзка на имунитета.

Основни характеристики на имуноглобулините от различни класове

Индикатор	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Молекулярна форма	Мономер	Мономер и димер	Пентамер	Мономер	Мономер
Брой подкласове	4	2	2	-	-
Молекулно тегло, далтони	150 000	160 000 - мономер	950 000	175 000	190 000
Процент от всички серумни идентификатори	75-85	7-15	5-10	0.3	0,003
Полуживот, дни	23	6	5	3	2
Валентност на антитялото	2	2	5 или 10	2	2
Трансплацентарно преминаване	+	-	-	-	-
Участие в опсонизацията	+	+	+	-	-
Фиксация на комплемента	+	+	+	-	-

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

Имуноглобулин G

Имуноглобулин G съдържа антитела, които играят водеща роля в защитата срещу много вирусни (морбили, едра шарка, бяс и др.) и бактериални инфекции, причинени главно от грам-положителни микроорганизми, както и тетанус и малария, антирезус хемолизини, антитоксини (дифтерия, стафилококи и др.). IgG антителата имат разрушителен ефект с помощта на комплемента, опсонизация, активиране на фагоцитозата и притежават вирусонеутрализиращо свойство. Субфракциите на имуноглобулин G и техните съотношения могат да се определят не само от специфичността на антигенния стимул (инфекция), но и да бъдат доказателство за непълна имунологична компетентност. По този начин, дефицитът на имуноглобулин G2 може да бъде свързан с дефицит на имуноглобулин А, а повишаването на концентрацията на имуноглобулин G4 при много деца отразява вероятността от атопична предразположеност или атопия, но от различен тип от класическата, базирана на производството и реакциите на имуноглобулин Е.

Имуноглобулин М

Имуноглобулин М играе важна роля в защитата на организма от инфекции. Той съдържа антитела срещу грам-отрицателни бактерии (шигела, коремен тиф и др.), вируси, както и хемолизини от системата ABO, ревматоиден фактор и антиорганни антитела. Антителата, принадлежащи към класа на имуноглобулините М, имат висока аглутинираща активност и са способни да активират комплемента по класическия път.

Имуноглобулин А

Ролята и значението на серумния имуноглобулин А все още не са достатъчно проучени. Той не участва в активирането на комплемента, в лизиса на бактерии и клетки (например еритроцити). В същото време е разумно да се предположи, че серумният имуноглобулин А е основният източник за синтеза на секреторен имуноглобулин А. Последният се образува от лимфоидни клетки на лигавиците на храносмилателната и дихателната система и по този начин участва в локалната имунна система, предотвратявайки нахлуването на патогени (вируси, бактерии и др.) в организма. Това е така наречената първа линия на защита на организма от инфекция.

Имуноглобулин D

Малко се знае за функцията на антителата, свързани с имуноглобулин D. Имуноглобулин D се открива в тъканта на сливиците и аденоидите, което предполага ролята му в локалния имунитет. Имуноглобулин D се намира на повърхността на B-лимфоцита (заедно с мономерния IgM) под формата на mIg, контролирайки неговото активиране и потискане. Установено е също, че имуноглобулин D активира алтернативния комплемент и има антивирусна активност. През последните години интересът към имуноглобулин D се е увеличил поради описанието на остро фебрилно заболяване от типа на ревматична треска (уголемени лимфни възли, полисерозит, артралгия и миалгия) в комбинация с хиперимуноглобулинемия D.

Имуноглобулин Е

Имуноглобулин Е, или реагини, се свързва с концепцията за алергични реакции от незабавен тип. Основният метод за разпознаване на специфична сенсибилизация към различни алергени е изследването на общия или тотален имуноглобулин Е в кръвния серум, както и титрите на антитела на имуноглобулин Е към специфични битови алергени, хранителни вещества, растителен прашец и др. Имуноглобулин Е също активира макрофагите и еозинофилите, което може да засили фагоцитозата или активността на микрофагите (неутрофилите).

В постнаталния период се наблюдава значителна динамика в съдържанието на имуноглобулини от различни класове в кръвта на децата. Това е свързано с факта, че през първите месеци от живота продължава разпадането и отстраняването на онези имуноглобулини от клас B, които са били прехвърлени трансплацентарно от майката. Едновременно с това се наблюдава повишаване на концентрацията на имуноглобулини от всички класове от собственото им производство. През първите 4-6 месеца майчините имуноглобулини се разрушават напълно и започва синтезът на собствени имуноглобулини. Прави впечатление, че B-лимфоцитите синтезират главно имуноглобулин M, чието съдържание достига показателите, характерни за възрастните, по-бързо от другите класове имуноглобулини. Синтезът на собствен имуноглобулин B протича по-бавно.

Както беше посочено, при раждането детето няма секреторни имуноглобулини. Следите им започват да се откриват от края на първата седмица от живота. Концентрацията им постепенно се увеличава, а съдържанието на секреторен имуноглобулин А достига максималните си стойности едва до 10-12 години.

Имуноглобулин Е в кръвния серум, kU/l

Възраст на децата	Здрави деца		При възрастни със заболявания
	Минимум	Максимално	Болести	Минимум	Максимално
Новородени	0	2	Алергичен ринит	120	1000
3-6 месеца	3	10	Атопична астма	120	1200
12 »	8	20	Атопичен дерматит	80	14 000
5 години	10	50	Бронхопулмонална аспергилоза:
10 »	15	60	Ремисия	80	1000
Възрастни	20	100	Обостряне	1000	8000
			Синдром на хипер-IgE	1000	14 000
			IgE миелом	Повече от 15 000	-

Серумни имуноглобулини при деца, g/l

Възраст	Имуноглобулин G		Имуноглобулин А		Имуноглобулин М
	Минимум	Максимално	Минимум	Максимално	Минимум	Максимално
0-2 седмици	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 месеца	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 години	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 години	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

Ниски нива на секреторен имуноглобулин А се откриват при деца от първата година от живота в секретите на тънките и дебелите черва, както и във фекалиите. В носните промивки на деца от първия месец от живота секреторният имуноглобулин А отсъства и се увеличава много бавно през следващите месеци (до 2 години). Това обяснява по-ниската честота на респираторни инфекции при малките деца.

Имуноглобулин D в кръвния серум на новородените има концентрация от 0,001 g/l. След това се увеличава след 6-та седмица от живота и достига стойности, характерни за възрастни, до 5-10 години.

Такава сложна динамика създава промени в количествените съотношения в кръвния серум, които не могат да бъдат пренебрегнати при оценката на резултатите от диагностичните изследвания на имунната система, както и при интерпретацията на характеристиките на заболеваемостта и имунологичната конституция в различни възрастови периоди. Ниските нива на имуноглобулини през първата година от живота обясняват лесната податливост на децата към различни заболявания (дихателни органи, храносмилане, пустулозен кожни лезии). При повишен контакт между децата през втората година от живота, на фона на относително ниско ниво на имуноглобулини през този период, се наблюдава особено висока заболеваемост при тях в сравнение с децата от други периоди от детството.

Кръвният серум съдържа много малко количество имуноглобулин Е. Концентрацията му се увеличава с възрастта, което до голяма степен корелира с появата на алергични и много по-рядко други заболявания (хелминтоза, паразитоза).

Хетерогенността на имуноглобулините от клас М се открива до 3-тия месец от живота, след което съдържанието им се увеличава, но по-забележимо - на 2-2 1/2 години. При новородените съдържанието на стафилококов антитоксин е равно на това при възрастни, а след това намалява. Отново, достоверното му повишаване се наблюдава до 24-30 месеца от живота. Динамиката на концентрацията на стафилококов антитоксин в кръвта на детето предполага, че първоначално високото му ниво се дължи на трансплацентарния му трансфер от майката. Собственият му синтез се случва по-късно, което обяснява високата честота на пустулозни кожни лезии (пиодермия) при малки деца. В случаи на чревни инфекции (салмонелоза, коли-ентерит, дизентерия), антитела към техните причинители рядко се откриват при деца през първите 6 месеца от живота, на възраст от 6 до 12 месеца - само при 1/3 от пациентите, а при деца през втората година от живота - при почти 60%.

При остри респираторни инфекции (аденовирус, парагрип), сероконверсията при деца на една година се установява само при 1/3 от преболедувалите, а през втората година - вече при 60%. Това за пореден път потвърждава особеностите на формирането на хуморалната връзка на имунитета при малките деца. Не е случайно, че в много ръководства по педиатрия и имунология описаният клиничен и имунологичен синдром или феномен получава правата на нозологична форма и се обозначава като „физиологична преходна хипоихуноглобулинемия на малките деца“.

Преминаването на ограничено количество антигенен материал от храната през чревната бариера само по себе си не е патологично явление. При здрави деца от всяка възраст, както и при възрастни, следи от хранителни протеини могат да попаднат в кръвта, причинявайки образуването на специфични антитела. Почти всички деца, хранени с краве мляко, развиват преципитиращи антитела. Храненето с краве мляко води до повишаване на концентрацията на антитела срещу млечните протеини още 5 дни след въвеждането на адаптираното мляко. Имунният отговор е особено изразен при деца, които са получавали краве мляко от неонаталния период. Предходното кърмене води до по-ниско съдържание на антитела и бавното му повишаване. С възрастта, особено след 1-3 години, се определя намаляване на концентрацията на антитела към хранителните протеини, паралелно с намаляване на пропускливостта на чревната стена. Възможността за хранителна антигенемия при здрави деца е доказана чрез директно изолиране на хранителни антигени, открити в кръвта в свободна форма или като част от имунен комплекс.

Образуването на относителна непропускливост за макромолекули, т.нар. чревен блок, при хората започва още в утробата и протича много постепенно. Колкото по-малко е детето, толкова по-висока е пропускливостта на червата му за хранителни антигени.

Специфична форма на защита срещу вредното въздействие на хранителните антигени е имунната система на стомашно-чревния тракт, състояща се от клетъчни и секреторни компоненти. Основното функционално натоварване се носи от димерния имуноглобулин А (SIgA). Съдържанието на този имуноглобулин в слюнката и храносмилателните секрети е много по-високо, отколкото в серума. От 50 до 96% от него се синтезира локално. Основните функции по отношение на хранителните антигени са да предотвратяват абсорбцията на макромолекули от стомашно-чревния тракт (имунно изключване) и да регулират проникването на хранителни протеини през епитела на лигавицата във вътрешната среда на организма. Сравнително малки антигенни молекули, проникващи през епителната повърхност, стимулират локалния синтез на SIgA, което предотвратява последващото въвеждане на антигени чрез образуване на комплекс върху мембраната. Стомашно-чревният тракт на новороденото обаче е лишен от тази специфична форма на защита и всичко горепосочено може да се реализира напълно много скоро, тъй като системата за синтез на SIgA напълно узрее. При кърмено дете периодът на минимално достатъчно съзряване може да варира от 6 месеца до 1 '/2 години или повече. Това ще бъде периодът на формиране на „чревния блок“. Преди този период системата за локална секреторна защита и блокиране на хранителни антигени може да се осигури само и изключително от коластрата и майчиното мляко. Окончателното съзряване на секреторния имунитет може да настъпи след 10-12 години.

Биологичният смисъл на значителното повишаване на съдържанието на имуноглобулин А в коластрата непосредствено преди раждането се крие в неговата специализирана функция за имунно изключване на антигени (инфекциозни и хранителни) върху лигавиците.

Съдържанието на SIgA в коластрата е много високо и достига 16-22,7 мг/л. С прехода на коластрата към зряло мляко, концентрацията на секреторни имуноглобулини намалява значително. Осъществяването на защитните функции на SIgA се улеснява от изразената ѝ устойчивост към протеолитичното действие на ензимите, поради което SIgA запазва активността си във всички части на стомашно-чревния тракт, а при дете, което е кърмено, се екскретира почти напълно непроменен с изпражненията.

Участието на SIgA в човешкото мляко в имунните процеси, свързани с хранителни антигени, е доказано чрез откриване на имуноглобулин А антитела в човешкото мляко срещу редица хранителни протеини: α-казеин, β-казеин, β-лактоглобулин от краве мляко.

Вторият най-концентриран имуноглобулин е имуноглобулин G, като относително високото съдържание на имуноглобулин G4 е от особен интерес. Съотношението на концентрацията на имуноглобулин G4 в коластрата към съдържанието му в кръвната плазма надвишава съотношението на концентрацията на имуноглобулин G в коластрата към съдържанието му в кръвната плазма повече от 10 пъти. Този факт, според изследователите, може да показва локално производство на имуноглобулин G4 или неговия селективен транспорт от периферната кръв до млечните жлези. Ролята на имуноглобулин G4 от коластрата е неясна, но участието му в процесите на взаимодействие с хранителните антигени се потвърждава от откриването на специфични антитела към имуноглобулин C4 срещу β-лактоглобулин, говежди серумен албумин и α-глиадин както в плазмата, така и в коластрата. Предполага се, че имуноглобулин G4 усилва антигенната активация на мастоцитите и базофилите, което води до освобождаване на медиатори, необходими за хемотаксис и фагоцитоза.

Съдържанието на имуноглобулин Е в коластрата достига няколкостотин нанограма на 1 мл. В кърмата съдържанието му бързо намалява и се определя само при високо съдържание в кръвния серум на майката. Установено е, че с майчиното мляко може да се предаде антиген-специфичен фактор, потискащ производството на имуноглобулин Е при новородени.

По този начин, състоянието на синтеза на имуноглобулини не само определя готовността на малкото дете към инфекции, но и се оказва причинно-следствен механизъм за проникването на широк поток от алергенни вещества през чревната бариера и бариерата на други лигавици. Заедно с други анатомични и физиологични характеристики на малките деца, това образува специална и съвсем самостоятелна форма на „преходна атопична конституция или диатеза на малките деца“. Тази диатеза може да има много изразени, предимно кожни прояви (екзема, алергична дерматоза) до 2-3-годишна възраст с бърза последваща ремисия на кожните промени или пълно възстановяване през следващите години. При много деца с наследствена предразположеност към атопия, повишената пропускливост на лигавиците в периода на преходна атопична диатеза допринася за осъществяването на наследствена предразположеност и образуването на дълга верига от вече персистиращи алергични заболявания.

По този начин, възрастово обусловените физиологични особености на имунитета при малките деца определят значително повишаване на тяхната чувствителност както към инфекциозни фактори на околната среда, така и към излагане на алергени. Това определя много изисквания за грижи за децата и профилактика на заболяванията. Това включва необходимостта от специален контрол върху риска от контакт с инфекции, осъществимостта на индивидуално или мини-групово обучение, контрол върху качеството на хранителните продукти и тяхната поносимост според симптомите на алергични реакции. Съществува и изход от ситуацията, разработен от многохилядолетната еволюция на бозайниците - това е пълноценното кърмене на децата. Коластрата и нативното човешко мляко, съдържащи голямо количество имуноглобулин А, макрофаги и лимфоцити, сякаш компенсират незрялостта на общия и локалния имунитет при децата от първите месеци от живота, позволявайки им безопасно да преодолеят възрастта на критично или гранично състояние на имунната система.

Повишаването на нивата на серумните и секреторните имуноглобулини до 5-годишна възраст съвпада с намаляване на честотата на инфекциозните заболявания през този период от детството, както и с по-леко и по-добронамерено протичане на много инфекции.