Alai

Function

Basic immunoglobulin Structure and Function

Antikroppar eller immunoglobuliner har två lätta kedjor och två tunga kedjor i en lätt-tungt-tungt-lätt struktur. De tunga kedjorna skiljer sig åt mellan olika klasser. De har en Fc-region som förmedlar biologiska funktioner (t.ex. bindningsförmåga till cellulära receptorer) och en Fab-region, där antigenbindningsställena finns. Kedjorna är veckade i regioner som kallas domäner. Det finns fyra eller fem domäner i den tunga kedjan, beroende på deras klass, och två domäner i den lätta kedjan. I de hypervariabla regionerna (HRR) finns de antigenbindande platserna. Det finns tre HRR i V-domänerna i varje lätt och tung kedja. Dessa viks till regioner som ger två antigenbindningsställen vid spetsen av varje monomer. Alla antikroppar uppvisar en eller flera funktioner (bifunktionella) inklusive aktivering av komplementsystemet, opsonisering av mikrober så att de lätt kan fagocyteras, förhindrande av att mikroberna fäster på slemhinneytor och neutralisering av toxiner och virus.

Immunoglobulin M

IgM har en molekylvikt på 970 Kd och en genomsnittlig serumkoncentration på 1,5 mg/ml. Det produceras huvudsakligen i det primära immunsvaret mot smittämnen eller antigener. Det är en pentamer och aktiverar komplementsystemets klassiska väg. IgM betraktas som ett potent agglutinin (t.ex. anti-A och anti-B isoagglutinin som förekommer i blod av typ B respektive typ A) och en monomer av IgM används som en B-cellsreceptor (BCR).

Immunoglobulin G

IgG är en monomer med en ungefärlig molekylvikt på 146 Kd och en serumkoncentration på 9,0 mg/mL. IgG sägs vara divalent, dvs. det har två identiska antigenbindningsställen som består av två L-kedjor och två H-kedjor som är förenade med disulfidbindningar. IgG syntetiseras främst i det sekundära immunsvaret mot patogener. IgG kan aktivera komplementsystemets klassiska väg och är också mycket skyddande. De fyra underklasserna av IgG är IgG1, IgG2, IgG3 och IgG4. IgG1 utgör cirka 65 procent av det totala IgG. IgG2 utgör ett viktigt värdförsvar mot bakterier som är inkapslade. IgG är det enda immunglobulin som korsar placentan eftersom dess Fc-del binder till de receptorer som finns på placentans yta och skyddar det nyfödda barnet från infektionssjukdomar. IgG är således den mest förekommande antikropp som finns hos nyfödda.

Immunoglobulin A

IgA uppträder i 2 olika molekylära strukturer: monomerisk (serum) och dimerisk struktur (sekretorisk). Serum-IgA har en molekylvikt på 160 Kd och en serumkoncentration på 3 mg/mL. Sekretoriskt IgA (sIgA) har en molekylvikt på 385 Kd och en genomsnittlig serumkoncentration på 0,05 mg/mL. Eftersom IgA är den viktigaste antikroppen i sekret finns det i saliv, tårar, råmjölk och sekret från tarm-, genital- och luftvägarna.

Det förekommer i slemhinnor som en dimer (med J-kedja när det utsöndras) och skyddar epitelytorna i luftvägarna, matsmältningsorganen och det genitourinära systemet. IgA har en sekretorisk komponent som förhindrar dess enzymatiska nedbrytning. Det aktiverar den alternativa vägen för aktivering av komplementsystemet.

Immunoglobulin E

IgE är en monomer. Den har en molekylvikt på 188 Kd och en serumkoncentration på 0,00005 mg/mL. Det skyddar mot parasiter och binder också till receptorer med hög affinitet på mastceller och basofiler som orsakar allergiska reaktioner. IgE anses vara det viktigaste värdförsvaret mot olika parasitinfektioner som inkluderar Strongyloides stercoralis, Trichinella spiralis, Ascaris lumbricoides och hakmaskarna Necator americanus och Ancylostoma duodenale.

Immunoglobulin D

IgD är en monomer med en molekylvikt på 184 Kd. IgD finns i en mager mängd i serum (0,03 mg/mL) och har en okänd funktion mot patogener. Det betraktas som en BCR. IgD kan spela en viktig roll vid antigenutlöst lymfocytdifferentiering.

Receptorer för immunglobuliner

För att immunglobuliner ska kunna fylla olika biologiska funktioner bör de interagera med receptorer som huvudsakligen uttrycks på mononukleära celler, mastceller, neutrofiler, naturliga mördarceller och eosinofiler. Återigen, bindning till dessa receptorer är nödvändig för immunoglobulinernas funktioner. Det främjar flera aktiviteter, bland annat fagocytos av bakterier (opsonisering), degranulering av mastceller (som ses vid typ I-överkänslighet eller allergiska reaktioner), dödande av tumörer och aktivering av antigenpresenterande celler, bland annat makrofager och dendritiska celler, som presenterar antigener för T-lymfocyter för generering av cellulära och humorala immunsvar.

Följande är immunglobulinreceptorer:

1. Fc gamma RI (CD64) binder till monomeriskt IgG uttrycks på fagocyter och är involverad i fagocytos av immunkomplex.
2. Fc gamma RII (CD32) fäster till B-celler, monocyter/makrofager (fagocyter) och granulocyter. På B-celler reglerar cellaktivering i närvaro av en hög titer antikroppar.
3. Fc gamma RIII (CD16) har 2 typer. Fc gamma RIIIa uttrycks på makrofager, NK-celler och vissa T-celler. Fc gamma RIIIb uttrycks på granulocyter och har låg affinitet för IgG.
4. Fc epsilon RI är en receptor med hög affinitet för IgE som visas på mastceller och basofiler. Den involverar ett allergiskt svar.
5. Fc epsilon RII uttrycks på leukocyter och lymfocyter och har homologi med mannosebindande lektin.

Genetik för immunglobuliner

Imunförsvaret kan reagera på många antigener genom att generera en stor mångfald av immunglobuliner som produceras av plasmaceller. V- och J-gensegmenten kodar för immunoglobulinljuskedjor. Ovanstående gener kodar tillsammans med D-gensegmenten för de tunga kedjorna. De mekanismer som bidrar till denna stora mångfald av immunoglobulinspecificiteter omfattar somatisk mutation (generna för tunga och lätta immunglobulinkedjor genomgår strukturella modifieringar efter antigenstimulering) och förekomsten av flera V-regiongener i könscellerna (antikroppsdiversitet uppstår också när många V-gener rekombineras med J- och D-segmenten). Genomvandling, rekombinationsfel, nukleotidtillägg och olika tunga och lätta kedjor bidrar också till mångfalden av immunglobulinmolekyler.