Alai

Funktion

Basic immunoglobulin Structure and Function

Antistoffer eller immunoglobuliner har to lette kæder og to tunge kæder i en let-tung-tung-tung-let struktur. De tunge kæder er forskellige fra klasse til klasse. De har en Fc-region, der formidler biologiske funktioner (f.eks. bindingskapacitet til cellulære receptorer), og en Fab-region, hvor antigenbindingsstederne befinder sig. Kæderne er foldet i regioner, der kaldes domæner. Der er 4 eller 5 domæner i den tunge kæde, afhængigt af deres klasse, og to domæner i den lette kæde. I de hypervariable regioner (HRR) findes de antigenbindende steder. Der er tre HRR i V-domænerne i hver af de lette og tunge kæder. Disse foldes i regioner, der danner to antigenbindingssteder i spidsen af hver monomer. Alle antistoffer udviser en eller flere funktioner (bifunktionelle), herunder aktivering af komplementsystemet, opsonisering af mikrober, så de let kan fagocyttes, forhindring af mikrobernes fasthæftning til slimhindeoverflader og neutralisering af toksiner og vira.

Immunoglobulin M

IgM har en molekylvægt på 970 Kd og en gennemsnitlig serumkoncentration på 1,5 mg/ml. Det produceres hovedsagelig i det primære immunrespons over for infektiøse agenser eller antigener. Det er en pentamer og aktiverer den klassiske vej i komplementsystemet. IgM betragtes som et potent agglutinin (f.eks. anti-A og anti-B isoagglutinin, der findes i henholdsvis blodtype B og type A), og en monomer af IgM anvendes som B-celle-receptor (BCR).

Immunoglobulin G

IgG er en monomer med en omtrentlig molekylvægt på 146 Kd og en serumkoncentration på 9,0 mg/mL. IgG siges at være divalent, dvs. at det har to identiske antigenbindingssteder, som består af to L-kæder og to H-kæder, der er forbundet med disulfidbindinger. IgG syntetiseres hovedsagelig i det sekundære immunforsvar mod patogener. IgG kan aktivere den klassiske vej i komplementsystemet, og det er også meget beskyttende. De fire underklasser af IgG omfatter IgG1, IgG2, IgG3 og IgG4. IgG1 udgør ca. 65 % af det samlede IgG. IgG2 udgør et vigtigt værtsforsvar mod bakterier, der er indkapslet. IgG er det eneste immunglobulin, der krydser placentaen, da dets Fc-del binder sig til de receptorer, der findes på placentaens overflade, hvilket beskytter det nyfødte barn mod infektionssygdomme. IgG er således det mest hyppigt forekommende antistof hos nyfødte.

Immunoglobulin A

IgA forekommer i 2 forskellige molekylære strukturer: monomerisk (serum) og dimerisk struktur (sekretorisk). Serum-IgA har en molekylvægt på 160 Kd og en serumkoncentration på 3 mg/mL. Sekretorisk IgA (sIgA) har en molekylvægt på 385 Kd og en gennemsnitlig serumkoncentration på 0,05 mg/mL. Som det vigtigste antistof i sekreter findes IgA i spyt, tårer, colostrum og sekreter fra tarm, kønsorganer og luftveje.

Det forekommer i slimhinder som en dimer (med J-kæde, når det udskilles) og beskytter epiteloverfladerne i luftvejene, fordøjelsessystemet og det genitourinære system. IgA besidder en sekretorisk komponent, der forhindrer dens enzymatiske fordøjelse. Det aktiverer den alternative vej til aktivering af komplementsystemet.

Immunoglobulin E

IgE er en monomer. Det har en molekylvægt på 188 Kd og en serumkoncentration på 0,00005 mg/mL. Det beskytter mod parasitter og binder sig også til receptorer med høj affinitet på mastceller og basofiler og forårsager allergiske reaktioner. IgE anses for at være det vigtigste værtsforsvar mod forskellige parasitinfektioner, som omfatter Strongyloides stercoralis, Trichinella spiralis, Ascaris lumbricoides og krogormene Necator americanus og Ancylostoma duodenale.

Immunoglobulin D

IgD er en monomer med en molekylvægt på 184 Kd. IgD findes i en sparsom mængde i serum (0,03 mg/mL) og har en ukendt funktion mod patogener. Det betragtes som en BCR. IgD kan spille en væsentlig rolle i antigenudløst lymfocytdifferentiering.

Receptorer for immunglobuliner

For at immunglobuliner kan opfylde forskellige biologiske funktioner, skal de interagere med receptorer, der hovedsageligt udtrykkes på mononukleære celler, mastceller, neutrofile, naturlige dræberceller og eosinofile. Igen er binding til disse receptorer afgørende for immunoglobulinernes funktioner. Det fremmer flere aktiviteter, herunder fagocytose af bakterier (opsonisering); degranulering af mastceller (som det ses ved type I-overfølsomhed eller allergisk reaktion); aflivning af tumorer; og aktivering af antigenpræsenterende celler, herunder makrofager og dendritiske celler, som præsenterer antigener for T-lymfocytter med henblik på generering af cellulære og humorale immunresponser.

Følgende er immunglobulinreceptorer:

2. Fc gamma RI (CD64) binder til monomerisk IgG udtrykkes på fagocytter og er involveret i fagocytose af immunkomplekser.
3. Fc gamma RII (CD32) binder til B-celler, monocyter/makrofager (fagocytter) og granulocytter. På B-celler regulerer celleaktivering i tilstedeværelsen af en høj titer af antistoffer.
4. Fc gamma RIII (CD16) har 2 typer. Fc gamma RIIIa udtrykkes på makrofager, NK-celler og nogle T-celler. Fc gamma RIIIb udtrykkes på granulocytter og har en lav affinitet for IgG.
5. Fc epsilon RI er en receptor med høj affinitet for IgE, der vises på mastceller og basofiler. Den involverer et allergisk respons.
6. Fc epsilon RII er udtrykt på leukocytter og lymfocytter og har homologi med mannosebindende lektin.

Genetik af immunglobuliner

Immunsystemet kan reagere på mange antigener ved at generere en stor diversitet i immunglobuliner, der produceres af plasmaceller. V- og J-gen segmenter koder for immunoglobulin lette kæder. Ovennævnte gener koder sammen med D-gen-segmenter for de tunge kæder. De mekanismer, der bidrager til denne store mangfoldighed af immunoglobulinspecificiteter, omfatter somatisk mutation (generne for tunge og lette immunglobulinkæder undergår strukturelle ændringer efter antigenstimulering) og tilstedeværelsen af flere V-regionsgener i kimlinjen (der opstår også en mangfoldighed af antistoffer, når mange V-gener rekombineres med J- og D-segmenter). Genkonvertering, rekombinationsusikkerheder, nukleotidtilsætning og assorterede tunge og lette kæder bidrager også til mangfoldigheden af immunglobulinmolekyler.