Imunoglobulīnu klases un to ar vecumu saistītā dinamika

Cilvēka imūnglobulīni ir diezgan heterogēni un tos pārstāv 5 klases un vairākas apakšklases. Tie tiek atklāti asinīs dažādos vecuma periodos un dažādos laikos sasniedz pieaugušajiem raksturīgās koncentrācijas.

Ir pieņemts izšķirt 5 imūnglobulīnu klases: A, M, G, E, D. Katrai imūnglobulīnu klasei ir atšķirības gan molekulmasā, gan sedimentācijas koeficientā, gan to dalībā imūnreakcijās. Imūnglobulīnu saturs ir viens no svarīgākajiem imunitātes humorālās saiknes rādītājiem.

Dažādu klašu imūnglobulīnu galvenās īpašības

Indikators	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Molekulārā forma	Monomērs	Monomērs un dimērs	Pentamērs	Monomērs	Monomērs
Apakšklašu skaits	4	2	2	-	-
Molekulmasa, daltoni	150 000	160 000 — monomērs	950 000	175 000	190 000
Visu seruma ID procentuālā daļa	75–85	7.–15.	5–10	0,3	0,003
Pusperiods, dienas	23	6	5	3	2
Antivielu valence	2	2	5 vai 10	2	2
Transplacentāra pāreja	+	-	-	-	-
Dalība opsonizācijā	+	+	+	-	-
Komplementa fiksācija	+	+	+	-	-

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

Imūnglobulīns G

Imūnglobulīns G satur antivielas, kurām ir vadošā loma aizsardzībā pret daudzām vīrusu (masalām, bakām, trakumsērgu utt.) un baktēriju infekcijām, ko galvenokārt izraisa grampozitīvi mikroorganismi, kā arī stingumkrampjiem un malāriju, anti-rēzus hemolizīniem, antitoksīniem (difteriju, stafilokoku utt.). IgG antivielām ir destruktīva iedarbība ar komplementa, opsonizācijas, fagocitozes aktivācijas palīdzību, un tām piemīt vīrusu neitralizējoša īpašība. Imūnglobulīna G apakšfrakcijas un to attiecības var noteikt ne tikai pēc antigēnā stimula (infekcijas) specifiskuma, bet arī liecināt par nepilnīgu imunoloģisko kompetenci. Tādējādi imūnglobulīna G2 deficīts var būt saistīts ar imūnglobulīna A deficītu, un imūnglobulīna G4 koncentrācijas palielināšanās daudziem bērniem atspoguļo atopiskas predispozīcijas vai atopijas iespējamību, bet cita veida nekā klasiskā, pamatojoties uz imūnglobulīna E ražošanu un reakcijām.

Imūnglobulīns M

Imūnglobulīnam M ir svarīga loma organisma aizsardzībā pret infekcijām. Tas satur antivielas pret gramnegatīvām baktērijām (šigellu, vēdertīfu u.c.), vīrusiem, kā arī ABO sistēmas hemolizīnus, reimatoīdo faktoru un antivielas pret orgāniem. Imūnglobulīna M klases antivielām ir augsta aglutinācijas aktivitāte un tās spēj aktivizēt komplementu, izmantojot klasisko ceļu.

Imūnglobulīns A

Seruma imūnglobulīna A loma un nozīme vēl nav pietiekami pētīta. Tas nepiedalās komplementa aktivācijā, baktēriju un šūnu (piemēram, eritrocītu) lizēšanā. Tajā pašā laikā ir pamatoti pieņemt, ka seruma imūnglobulīns A ir galvenais sekrēcijas imūnglobulīna A sintēzes avots. Pēdējo veido gremošanas un elpošanas sistēmu gļotādu limfoīdās šūnas un tādējādi piedalās lokālajā imunitātes sistēmā, novēršot patogēnu (vīrusu, baktēriju utt.) iekļūšanu organismā. Šī ir tā sauktā organisma pirmā aizsardzības līnija pret infekcijām.

Imūnglobulīns D

Par imūnglobulīna D antivielu funkciju ir maz zināms. Imūnglobulīns D ir atrodams mandeļu un adenoīdu audos, kas liecina par tā lomu lokālajā imunitātē. Imūnglobulīns D atrodas uz B limfocītu virsmas (kopā ar monomēru IgM) mIg veidā, kontrolējot tā aktivāciju un nomākšanu. Ir arī konstatēts, ka imūnglobulīns D aktivizē alternatīvo komplementu un tam piemīt pretvīrusu aktivitāte. Pēdējos gados interese par imūnglobulīnu D ir palielinājusies, jo ir aprakstīta akūta febrila reimatiskā drudža slimība (palielināti limfmezgli, poliserozīts, artralģija un mialģija) kombinācijā ar hiperimūnglobulinēmiju D.

Imūnglobulīns E

Imūnglobulīns E jeb reagins ir saistīts ar tūlītēja tipa alerģisku reakciju jēdzienu. Galvenā metode specifiskas sensibilizācijas atpazīšanai pret dažādiem alergēniem ir kopējā vai sutālā imūnglobulīna E izpēte asins serumā, kā arī imūnglobulīna E antivielu titru noteikšana pret specifiskiem mājsaimniecības alergēniem, pārtikas vielām, augu ziedputekšņiem utt. Imūnglobulīns E aktivizē arī makrofāgus un eozinofilus, kas var pastiprināt fagocitozi vai mikrofāgu (neitrofilu) aktivitāti.

Pēcdzemdību periodā bērnu asinīs novērojama ievērojama dažādu klašu imūnglobulīnu satura dinamika. Tas ir saistīts ar to, ka pirmajos dzīves mēnešos turpinās to B klases imūnglobulīnu sabrukšana un izvadīšana, kas transplacentāri tika pārnesti no mātes. Vienlaikus palielinās visu to pašu ražoto klašu imūnglobulīnu koncentrācija. Pirmajos 4-6 mēnešos mātes imūnglobulīni tiek pilnībā iznīcināti un sākas to pašu imūnglobulīnu sintēze. Jāatzīmē, ka B limfocīti galvenokārt sintezē imūnglobulīnu M, kura saturs sasniedz pieaugušajiem raksturīgos rādītājus ātrāk nekā citas imūnglobulīnu klases. To pašu imūnglobulīna B sintēze notiek lēnāk.

Kā jau minēts, bērnam piedzimstot nav sekrēcijas imūnglobulīnu. To pēdas sāk parādīties no pirmās dzīves nedēļas beigām. To koncentrācija pakāpeniski palielinās, un sekrēcijas imūnglobulīna A saturs sasniedz maksimālās vērtības tikai 10–12 gadu vecumā.

Imūnglobulīns E asins serumā, kU/l

Bērnu vecums	Veselīgi bērni		Pieaugušajiem ar slimībām
	Minimums	Maksimālais	Slimības	Minimums	Maksimālais
Jaundzimušie	0	2	Alerģisks rinīts	120	1000
3–6 mēneši	3	10	Atopiskā astma	120	1200
12 »	8	20	Atopiskais dermatīts	80	14 000
5 gadi	10	50	Bronhopulmonālā aspergiloze:
10 »	15	60	Remisija	80	1000
Pieaugušie	20	100	Paasinājums	1000	8000
			Hiper-IgE sindroms	1000	14 000
			IgE mieloma	Vairāk nekā 15 000	-

Seruma imūnglobulīni bērniem, g/l

Vecums	Imūnglobulīns G		Imūnglobulīns A		Imūnglobulīns M
	Minimums	Maksimālais	Minimums	Maksimālais	Minimums	Maksimālais
0–2 nedēļas	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 mēneši	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 gadi	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 gadi	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

Pirmā dzīves gada bērniem tievās un resnās zarnas sekrētos, kā arī fekālijās ir konstatēts zems sekrēcijas imūnglobulīna A līmenis. Pirmā dzīves mēneša bērnu deguna skalošanas šķidrumos sekrēcijas imūnglobulīns A nav sastopams un turpmākajos mēnešos (līdz 2 gadiem) tā līmenis palielinās ļoti lēni. Tas izskaidro zemāku elpceļu infekciju sastopamību maziem bērniem.

Jaundzimušo asins serumā imūnglobulīna D koncentrācija ir 0,001 g/l. Pēc 6. dzīves nedēļas tā palielinās un sasniedz pieaugušajiem raksturīgās vērtības 5–10 gadu vecumā.

Šāda sarežģīta dinamika rada kvantitatīvo attiecību izmaiņas asins serumā, kuras nevar ignorēt, novērtējot imūnsistēmas diagnostisko pētījumu rezultātus, kā arī interpretējot saslimstības un imunoloģiskās konstitūcijas raksturlielumus dažādos vecuma periodos. Zems imūnglobulīnu līmenis pirmajā dzīves gadā izskaidro bērnu vieglo uzņēmību pret dažādām slimībām (elpošanas orgāniem, gremošanu, pustuloziem ādas bojājumiem). Palielinoties kontaktiem starp bērniem otrajā dzīves gadā, ņemot vērā relatīvi zemu imūnglobulīnu līmeni šajā periodā, novērojama īpaši augsta saslimstība, salīdzinot ar citu bērnības periodu bērniem.

Asins serumā ir ļoti neliels daudzums imūnglobulīna E. Tā koncentrācija palielinās līdz ar vecumu, kas lielā mērā korelē ar alerģisku un daudz retāk citu slimību (helmintozes, parazitozes) parādīšanos.

Imūnglobulīnu M klases neviendabīgums tiek atklāts līdz 3. dzīves mēnesim, pēc tam to saturs palielinās, bet ievērojamāk - 2-2 1/2 gadu vecumā. Jaundzimušajiem stafilokoku antitoksīna saturs ir vienāds ar pieaugušā saturu, un pēc tam tas samazinās. Atkal tā ticams pieaugums tiek novērots līdz 24-30 dzīves mēnešiem. Stafilokoku antitoksīna koncentrācijas dinamika bērna asinīs liecina, ka tā sākotnēji augstais līmenis ir saistīts ar transplacentāru pārnesi no mātes. Tā paša sintēze notiek vēlāk, kas izskaidro pustulozo ādas bojājumu (piodermijas) augsto biežumu maziem bērniem. Zarnu infekciju (salmonelozes, kolienterīta, dizentērijas) gadījumos antivielas pret to patogēniem bērniem pirmajos 6 dzīves mēnešos tiek atklātas reti, 6 līdz 12 mēnešu vecumā - tikai 1/3 pacientu, bet bērniem otrajā dzīves gadā - gandrīz 60%.

Akūtu elpceļu infekciju (adenovīrusa, paragripas) gadījumā serokonversija bērniem no viena dzīves gada tiek konstatēta tikai 1/3 no tiem, kuri tās ir pārslimojuši, bet otrajā gadā - jau 60%. Tas vēlreiz apstiprina imunitātes humorālās saites veidošanās īpatnības maziem bērniem. Nav nejaušība, ka daudzās pediatrijas un imunoloģijas rokasgrāmatās aprakstītais klīniskais un imunoloģiskais sindroms vai parādība iegūst nozoloģiskas formas tiesības un tiek apzīmēts kā "fizioloģiska pārejoša mazu bērnu hipoišonoglobulinēmija".

Ierobežota daudzuma antigēna materiāla nokļūšana no pārtikas caur zarnu barjeru pati par sevi nav patoloģiska parādība. Veseliem bērniem jebkurā vecumā, kā arī pieaugušajiem, asinīs var nonākt neliels daudzums pārtikas olbaltumvielu, izraisot specifisku antivielu veidošanos. Gandrīz visiem bērniem, kas baroti ar govs pienu, attīstās nogulsnējošas antivielas. Barošana ar govs pienu izraisa antivielu koncentrācijas palielināšanos pret piena olbaltumvielām jau 5 dienas pēc maisījuma ieviešanas. Imūnreakcija ir īpaši izteikta bērniem, kuri govs pienu saņēmuši kopš jaundzimušā perioda. Iepriekšēja barošana ar krūti izraisa zemāku antivielu saturu un tā lēnu pieaugumu. Ar vecumu, īpaši pēc 1-3 gadiem, antivielu koncentrācijas samazināšanās pret pārtikas olbaltumvielām tiek noteikta paralēli zarnu sienas caurlaidības samazinājumam. Pārtikas antigenēmijas iespējamība veseliem bērniem ir pierādīta, tieši izolējot pārtikas antigēnus, kas atrodami asinīs brīvā veidā vai kā daļa no imūnkompleksa.

Relatīvas makromolekulu necaurlaidības veidošanās, tā sauktā zarnu blokāde, cilvēkiem sākas jau dzemdē un notiek ļoti pakāpeniski. Jo jaunāks bērns, jo lielāka ir viņa zarnu caurlaidība pārtikas antigēniem.

Specifiska aizsardzības forma pret pārtikas antigēnu kaitīgo iedarbību ir kuņģa-zarnu trakta imūnsistēma, kas sastāv no šūnu un sekrēcijas komponentiem. Galveno funkcionālo slodzi nes dimēriskais imūnglobulīns A (SIgA). Šī imūnglobulīna saturs siekalās un gremošanas sekrētos ir daudz lielāks nekā serumā. No 50 līdz 96% no tā tiek sintezēts lokāli. Galvenās funkcijas attiecībā uz pārtikas antigēniem ir novērst makromolekulu uzsūkšanos no kuņģa-zarnu trakta (imūnsistēmas izslēgšana) un regulēt pārtikas olbaltumvielu iekļūšanu caur gļotādas epitēliju organisma iekšējā vidē. Relatīvi mazas antigēnu molekulas, kas iekļūst epitēlija virsmā, stimulē lokālu SIgA sintēzi, kas novērš antigēnu turpmāku ievadīšanu, veidojot kompleksu uz membrānas. Tomēr jaundzimušā kuņģa-zarnu traktam šī specifiskā aizsardzības forma ir liegta, un viss iepriekš minētais var pilnībā realizēties ļoti drīz, kad SIgA sintēzes sistēma pilnībā nobriest. Ar krūti barotam bērnam minimāli pietiekamas nobriešanas periods var svārstīties no 6 mēnešiem līdz 1,5 gadiem vai ilgāk. Šis būs "zarnu blokādes" veidošanās periods. Pirms šī perioda lokālās sekrēcijas aizsardzības un pārtikas antigēnu bloķēšanas sistēmu var nodrošināt tikai un vienīgi jaunpiens un mātes piens. Sekrēcijas imunitātes galīgā nobriešana var notikt pēc 10-12 gadiem.

Imūnglobulīna A satura ievērojamā pieauguma jaunpienā tieši pirms dzimšanas bioloģiskā nozīme ir tā specializētajā funkcijā - antigēnu (infekciozo un pārtikas) imūnsistēmas izslēgšanā uz gļotādām.

SIgA saturs jaunpienā ir ļoti augsts un sasniedz 16–22,7 mg/l. Pārejot no jaunpiena uz nobriedušu pienu, sekrēcijas imūnglobulīnu koncentrācija ievērojami samazinās. SIgA aizsargfunkciju īstenošanu veicina tā izteiktā rezistence pret enzīmu proteolītisko darbību, kā dēļ SIgA saglabā savu aktivitāti visās kuņģa-zarnu trakta daļās, un bērnam, kurš tiek barots ar krūti, tas gandrīz pilnībā izdalās nemainītā veidā ar izkārnījumiem.

SIgA līdzdalība mātes pienā imūnprocesos, kas saistīti ar pārtikas antigēniem, ir pierādīta, nosakot imūnglobulīna A antivielas mātes pienā pret vairākām pārtikas olbaltumvielām: α-kazeīnu, β-kazeīnu, β-laktoglobulīnu no govs piena.

Otrais koncentrētākais imūnglobulīns ir imūnglobulīns G, un īpaši interesants ir relatīvi augstais imūnglobulīna G4 saturs. Imūnglobulīna G4 koncentrācijas attiecība jaunpienā pret tā saturu asins plazmā vairāk nekā 10 reizes pārsniedz imūnglobulīna G koncentrācijas attiecību jaunpienā pret tā saturu asins plazmā. Šis fakts, pēc pētnieku domām, var liecināt par imūnglobulīna G4 lokālu veidošanos vai tā selektīvu transportēšanu no perifērajām asinīm uz piena dziedzeriem. Jaunpiena imūnglobulīna G4 loma nav skaidra, taču tā dalību mijiedarbības procesos ar pārtikas antigēniem apstiprina specifisku imūnglobulīna C4 antivielu noteikšana pret β-laktoglobulīnu, liellopu seruma albumīnu un α-gliadīnu gan plazmā, gan jaunpienā. Ir izteikts pieņēmums, ka imūnglobulīns G4 pastiprina tuklo šūnu un bazofilu antigēno aktivāciju, izraisot mediatoru izdalīšanos, kas nepieciešami hemotaksei un fagocitozei.

Imūnglobulīna E saturs jaunpienā sasniedz vairākus simtus nanogramu uz 1 ml. Mātes pienā tā saturs strauji samazinās un tiek noteikts tikai pie augsta satura mātes asins serumā. Ir konstatēts, ka ar mātes pienu var tikt pārnests antigēnspecifisks faktors, kas nomāc imūnglobulīna E veidošanos jaundzimušajiem.

Tādējādi imūnglobulīnu sintēzes stāvoklis ne tikai nosaka maza bērna gatavību infekcijām, bet arī izrādās cēloņsakarību mehānisms plašas alergēnu plūsmas iekļūšanai caur zarnu barjeru un citu gļotādu barjeru. Kopā ar citām mazu bērnu anatomiskām un fizioloģiskām īpašībām tas veido īpašu un diezgan neatkarīgu "pārejošas atopiskas konstitūcijas jeb mazu bērnu diatēzes" formu. Šai diatēzei var būt ļoti izteiktas, galvenokārt ādas izpausmes (ekzēma, alerģiska dermatoze) līdz 2-3 gadu vecumam ar strauju sekojošu ādas izmaiņu remisiju vai pilnīgu atveseļošanos turpmākajos gados. Daudziem bērniem ar iedzimtu noslieci uz atopiju paaugstināta gļotādu caurlaidība pārejošas atopiskas diatēzes periodā veicina iedzimtas noslieces īstenošanu un jau pastāvīgu alerģisku slimību garas ķēdes veidošanos.

Tādējādi ar vecumu saistītās imunitātes fizioloģiskās īpatnības maziem bērniem nosaka ievērojamu viņu jutības palielināšanos gan pret infekcioziem vides faktoriem, gan pret alergēnu iedarbību. Tas nosaka daudzas prasības bērnu aprūpei un slimību profilaksei. Tas ietver nepieciešamību pēc īpašas kontroles pār saskares risku ar infekcijām, individuālas vai minigrupu izglītības iespējamību, pārtikas produktu kvalitātes un to tolerances kontroli atbilstoši alerģisko reakciju simptomiem. Ir arī izeja no šīs situācijas, ko izstrādājusi zīdītāju daudzu tūkstošu gadu evolūcija - tā ir pilnvērtīga bērnu barošana ar krūti. Jaunpiens un dabīgais mātes piens, kas satur lielu daudzumu imūnglobulīna A, makrofāgu un limfocītu, it kā kompensē bērnu vispārējās un lokālās imunitātes nenobriešanu pirmajos dzīves mēnešos, ļaujot viņiem droši apiet imūnsistēmas kritiskā vai robežstāvokļa vecumu.

Seruma un sekrēcijas imūnglobulīnu līmeņa paaugstināšanās līdz 5 gadu vecumam sakrīt ar infekcijas slimību sastopamības samazināšanos šajā bērnības periodā, kā arī ar daudzu infekciju vieglāku un labvēlīgāku gaitu.