Funkció
Az immunglobulinok alapvető szerkezete és működése
Az antitestek vagy immunglobulinok két könnyű és két nehéz lánccal rendelkeznek könnyű-nehéz-nehéz-könnyű szerkezetű elrendezésben. A nehézláncok osztályonként különböznek. Van egy Fc régiójuk, amely a biológiai funkciókat közvetíti (pl. a sejtreceptorokhoz való kötődési képességet), és egy Fab régiójuk, ahol az antigénkötő helyek találhatóak. A láncok doméneknek nevezett régiókba vannak összehajtva. A nehézláncban osztályuktól függően 4 vagy 5 domén található, a könnyű láncban pedig két domén. A hipervariábilis régiókban (HRR) találhatók az antigénkötő helyek. Mind a könnyű, mind a nehéz lánc V doménjében három HRR található. Ezek olyan régiókba hajlanak, amelyek minden monomer csúcsán 2 antigénkötő helyet hoznak létre. Minden antitest egy vagy több funkciót mutat (bifunkcionális), beleértve a komplementrendszer aktiválását, a mikrobák opsonizálását a könnyű fagocitózis érdekében, a mikrobák nyálkahártya felületekhez való rögzülésének megakadályozását, valamint a toxinok és vírusok semlegesítését.
Az Immunglobulin M
IgM molekulatömege 970 Kd, átlagos szérumkoncentrációja 1,5 mg/ml. Elsősorban a fertőző ágensekre vagy antigénekre adott elsődleges immunválaszban termelődik. Pentamer és a komplementrendszer klasszikus útját aktiválja. Az IgM-et potenciális agglutininnek tekintik (pl. anti-A és anti-B izoagglutinin, amely a B típusú, illetve az A típusú vérben van jelen), és az IgM monomerje B-sejt receptorként (BCR) szolgál.
Immunoglobulin G
IgG egy monomer, amelynek molekulatömege megközelítőleg 146 Kd és szérumkoncentrációja 9,0 mg/ml. Az IgG-t kétértékűnek mondják, azaz két azonos antigén-kötőhellyel rendelkezik, amelyek 2 L-láncból és 2 H-láncból állnak, amelyeket diszulfidkötések kötnek össze. Az IgG főként a kórokozókra adott másodlagos immunválasz során szintetizálódik. Az IgG képes aktiválni a komplementrendszer klasszikus útvonalát, és nagymértékben protektív hatású is. Az IgG négy alosztálya az IgG1, IgG2, IgG3 és IgG4. Az IgG1 az összes IgG mintegy 65%-át teszi ki. Az IgG2 fontos gazdaszervezeti védelmet képez a kapszulázott baktériumokkal szemben. Az IgG az egyetlen immunglobulin, amely átjut a méhlepényen, mivel Fc-része kötődik a méhlepény felszínén lévő receptorokhoz, megvédve az újszülöttet a fertőző betegségektől. Az IgG tehát az újszülöttekben leggyakrabban előforduló antitest.
Immunglobulin A
Az IgA 2 különböző molekulaszerkezetben jelenik meg: monomer (szérum) és dimer szerkezetben (szekréciós). A szérum IgA molekulatömege 160 Kd, szérumkoncentrációja 3 mg/ml. A szekretoros IgA (sIgA) molekulatömege 385 Kd és átlagos szérumkoncentrációja 0,05 mg/ml. A váladékok fő ellenanyagaként az IgA megtalálható a nyálban, a könnyben, a kolosztrumban, valamint a bélrendszer, a nemi szervek és a légzőszervek váladékában.
A nyálkahártyákon dimerként jelenik meg (szekrécióban J-lánccal), és védi a légző-, emésztő- és húgyúti rendszer hámfelületeit. Az IgA rendelkezik egy szekréciós komponenssel, amely megakadályozza enzimatikus emésztését. Aktiválja a komplementrendszer aktiválásának alternatív útvonalát.
Immunoglobulin E
IgE monomer. Molekulatömege 188 Kd, szérumkoncentrációja 0,00005 mg/ml. Véd a paraziták ellen, valamint a hízósejtek és a bazofilok nagy affinitású receptoraihoz kötődik, allergiás reakciókat okozva. Az IgE-t tekintik a legfontosabb gazdaszervezeti védekezésnek a különböző parazita fertőzésekkel szemben, amelyek közé tartozik a Strongyloides stercoralis, a Trichinella spiralis, az Ascaris lumbricoides, valamint a Necator americanus és az Ancylostoma duodenale horogférgek.
Immunoglobulin D
IgD egy monomer, molekulatömege 184 Kd. Az IgD csekély mennyiségben van jelen a szérumban (0,03 mg/ml) és ismeretlen funkciója van a kórokozókkal szemben. BCR-nek tekintik. Az IgD alapvető szerepet játszhat az antigén által kiváltott limfocita differenciálódásban.
Az immunglobulinok receptorai
Hogy az immunglobulinok különböző biológiai funkciókat töltsenek be, kölcsönhatásba kell lépniük receptorokkal, amelyek elsősorban a mononukleáris sejteken, hízósejteken, neutrofileken, természetes ölősejteken és eozinofileken expresszálódnak. Ezeknek a receptoroknak a kötődése ismét elengedhetetlen az immunglobulinok funkcióihoz. Számos tevékenységet elősegít, beleértve a baktériumok fagocitózisát (opsonizálás); a hízósejtek degranulációját (ahogy az I. típusú túlérzékenység vagy allergiás válasz esetén megfigyelhető); a daganatok elpusztítását; és az antigénprezentáló sejtek aktiválását, beleértve a makrofágokat és a dendritikus sejteket, amelyek antigéneket mutatnak be a T limfocitáknak a celluláris és humorális immunválaszok létrehozásához.
A következők az immunglobulin receptorok:
-
Fc gamma RI (CD64) monomer IgG-hez kötődik, a fagocitákon expresszálódik és részt vesz az immunkomplexek fagocitózisában.
-
Fc gamma RII (CD32) a B-sejtekhez, monocitákhoz/makrofágokhoz (fagociták) és granulocitákhoz kötődik. A B-sejteken szabályozza a sejtaktivációt magas antitesttiter jelenlétében.
-
Fc gamma RIII (CD16) 2 típusa van. Az Fc gamma RIIIa makrofágokon, NK sejteken és egyes T sejteken expresszálódik. Az Fc gamma RIIIb a granulocitákon fejeződik ki, és alacsony affinitással rendelkezik az IgG-hez.
-
Az Fc epsilon RI egy nagy affinitású IgE-receptor, amely hízósejteken és bazofilokon jelenik meg. Allergiás reakcióban vesz részt.
-
Az Fc epsilon RII leukocitákon és limfocitákon fejeződik ki, és homológiája van a mannóz-kötő lektinnel.
Az immunglobulinok genetikája
Az immunrendszer számos antigénre képes válaszolni a plazmasejtek által termelt immunglobulinok hatalmas változatosságával. A V és J génszakaszok az immunglobulin könnyű láncokat kódolják. A fenti gének a D génszakaszokon kívül a nehézláncokat kódolják. Az immunglobulin-specifikusságok e nagy változatosságához hozzájáruló mechanizmusok közé tartozik a szomatikus mutáció (az immunglobulin nehéz- és könnyűlánc gének antigénstimuláció után szerkezeti módosításokon mennek keresztül) és a több V régió génjének jelenléte a csíravonalban (az antitestek változatossága akkor is létrejön, amikor számos V gén rekombinálódik a J és D szegmensekkel). A génkonverzió, a rekombinációs pontatlanságok, a nukleotidaddíció és a válogatott nehéz és könnyű láncok szintén hozzájárulnak az immunglobulin molekulák diverzitásához.