IMMUNOGLOBULINE M (IGM): STRUCTUUR, FUNCTIES EN WAARDEN - BIOLOGIE - 2025

Het immunoglobuline M of IgM is een antilichaam dat wordt geproduceerd door B-cellen of lymfocyten van het immuunsysteem van veel dieren. Het kan worden aangetroffen gehecht aan het plasmamembraan van deze cellen of het kan als een complex worden uitgescheiden in de bloedbaan en lymfe, dus het neemt actief deel aan de processen van humorale of adaptieve immuniteit.

Net als de andere immunoglobulinen (IgG, IgA, IgD en IgE) heeft immunoglobuline M een zodanige structuur dat het in staat is om bijna elk type antigeen te binden, inclusief eiwitten, glycoproteïnen, polysacchariden en andere koolhydraten, nucleïnezuren, lipiden, onder andere.

Schema van immunoglobuline M, een pentameer. Auteur: Artur Jan Fijałkowski, wikimedia commons

IgM is een van de eerste antilichamen die wordt geproduceerd tijdens een bacteriële infectie en tijdens de neonatale ontwikkeling.

Het was de eerste die werd gezuiverd met een aanzienlijke homogeniteit en aangezien het een poly-reactief antilichaam is, dat wil zeggen, het het vermogen heeft om twee of meer antigenen tegelijkertijd te binden, zelfs als ze verschillend van aard zijn, is het erg belangrijk om verschillende antigenen te bestrijden. pathologieën.

Als "natuurlijke antilichamen", d.w.z. degenen die worden geproduceerd zonder opzettelijke voorafgaande immunisatie, kunnen deze immunoglobulinen niet alleen binden aan bacteriële antigenen, maar ook aan virussen, protozoa, metazoïsche parasieten en schimmels, evenals bepaalde componenten van bloedplasma.

Structuur van IgM

Analoog aan wat is beschreven voor immunoglobuline G, een van de meest voorkomende antilichamen in bloedplasma, en de andere immunoglobulinen, hebben de monomeren van immunoglobuline M een structuur die kan worden beschreven als in de vorm van een 'Y', hoewel dit Antilichamen worden meestal in plasma aangetroffen als een pentameer.

Elk van de 5 subeenheden van dit pentamere glycoproteïne is opgebouwd uit vier ketens: twee identieke 55 kDa "µ" zware ketens en twee identieke 25 kDa lichte ketens die, wanneer ze in de oplosbare pentamere vorm worden geassocieerd, ongeveer 970 kDa wegen.

Lichte ketens binden slechts aan een deel van de zware ketens door de vorming van disulfidebruggen tussen cysteïneresiduen.

Wanneer deze moleculen enzymatisch worden gehydrolyseerd, resulteert deze reactie in twee fragmenten, een ervan 'homogeen', bekend als het constante gebied of Fc, en het andere bekend als het variabele gebied of Fab2 (ook wel het hypervariabele gebied genoemd), die in staat zijn om te binden aan een antigeen.

De aminozuursequentie van de zware keten van immunoglobuline M, vooral die van het constante gebied, bepaalt zijn identiteit, evenals die van de andere isotypen van antilichamen die zijn gedefinieerd bij dieren, die samen de superfamilie vormen. immunoglobulinen.

De tertiaire structuur van de zware en lichte ketens van dit antilichaam bestaat uit β-gevouwen vellen die met elkaar zijn verbonden door lussen van verschillende lengte die kunnen worden gestabiliseerd door disulfidebruggen.

In de pentamere vorm interageert elk monomeer van het IgM met een polypeptideketen van unie genaamd J-keten van 15 kDa en dat maakt de vorming van de structuur mogelijk die wordt gevormd door de 5 monomeren.

Omdat elk monomeer het vermogen heeft om twee identieke antigene moleculen te binden, kan een IgM-pentameer 10 antigenen tegelijkertijd binden.

Kenmerken

Immunoglobuline M neemt deel aan de eerste reactie tegen bacteriële antigenen, dus het is meestal het eerste antilichaam dat wordt uitgescheiden door geactiveerde B-cellen tijdens de immuunrespons.

Omdat zijn oplosbare structuur aan een groot aantal antigeenmoleculen kan binden, heeft het het vermogen om antigene deeltjes die behoren tot cellen zoals rode bloedcellen, bacteriën, protozoa en andere te aggregeren of te agglutineren.

Dit antilichaam is erg belangrijk voor de vroege neutralisatie van bacteriële toxines en is ook effectief in het mediëren van de activiteit van het complementsysteem, door de snelle "opsonisatie" van antigene deeltjes te bevorderen.

Grafische weergave van immunoglobuline M gebonden aan antigene epitopen van binnendringende bacteriën (Bron: SA1590 via Wikimedia Commons)

De monomere vorm wordt over het algemeen aangetroffen aan het plasmamembraan van "naïeve" B-lymfocyten, zoals het geval is met immunoglobuline D, en er is vastgesteld dat een groot deel van het B-celrepertoire van pasgeborenen overeenkomt met lymfocyten met IgM in hun membraan. .

Het is ook de moeite waard om te benadrukken dat het het eerste immunoglobuline is dat wordt geproduceerd door "naïeve" B-cellen bij foetussen tijdens de zwangerschap, na de eerste antigene stimulaties.

Hoewel in lage concentratie, is immunoglobuline M aangetroffen in de afscheidingen van zoogdieren, een feit dat suggereert dat het ook deelneemt aan de immunologische bescherming van lichaamsslijmvlies.

Hoge (significante) IgM-waarden

Een persoon wordt geacht hoge immunoglobulineniveaus te hebben wanneer onderzoeken waarden boven het normale bereik laten zien.

Hoge plasma-immunoglobuline M-waarden kunnen wijzen op recente blootstelling aan een antigeen, evenals op een vroeg stadium van virale hepatitis en andere pathologische aandoeningen zoals:

- mononucleosis,

- Reumatoïde artritis,

- Macroglobulinemie van Waldenström,

- nefrotisch syndroom (nierbeschadiging)

- ontwikkeling van infecties veroorzaakt door parasitaire agentia

Een andere reden waarom hoge IgM-waarden in serum kunnen worden verkregen, is het bestaan ​​van "Hyper IgM" -syndromen (HIGM). Patiënten met dit syndroom zijn vatbaarder voor terugkerende infecties en zelfs voor verschillende soorten kanker, omdat het een drastische daling van de IgG-waarden veroorzaakt.

Lage waarden (betekenis)

Het bestaan ​​van enkele significante pathologieën zoals multipele myelomen, sommige soorten leukemie en bepaalde erfelijke immunologische ziekten is gecorreleerd met lage niveaus van immunoglobuline M in serum.

Patiënten met het Wiskott-Aldrich X-gebonden deficiëntiesyndroom kunnen lage IgM-waarden hebben, maar een kleine verhoging van de andere vier immunoglobulinen kan de aandoening compenseren.

Lage IgM-waarden kunnen wijzen op ernstigere aandoeningen zoals een immunoglobulinedeficiëntie, wat ernstige gevolgen voor de gezondheid kan hebben, vooral tijdens blootstelling aan nieuwe antigenen of tijdens het beloop van bepaalde ziekten.

Deze tekortkomingen kunnen vele oorzaken hebben, van fouten in antigeenherkenningssystemen tot defecten in de productie van antilichamen door B-lymfocyten.

Niveaus van slechts 40 mg / dL zijn gerapporteerd voor die patiënten met selectieve IgM-deficiënties, die bestaan ​​uit een "zeldzame" vorm van dysgammaglobulinemie.

Normale waarden

Het normale bereik van de plasmaconcentraties van immunoglobuline M is zeer variabel en hangt onder meer af van de leeftijd. Volgens de verschillende leeftijdsgroepen is dit antilichaam in een concentratie van:

- 26-122 mg / dL tussen 0 en 5 maanden

- 32-132 mg / dL tussen 5 en 9 maanden

- 40-143 mg / dL tussen 9 en 15 maanden

- 46-152 mg / dL tussen 15 en 24 maanden

- 37-184 mg / dL tussen 2 en 4 jaar

- 27-224 mg / dL tussen 4 en 7 jaar

- 35-251 mg / dL tussen 7 en 10 jaar

- 41-255 mg / dL tussen 10 en 13 jaar oud

- 45-244 mg / dL tussen 13 en 16 jaar oud

- 49-201 mg / dL tussen 16 en 18 jaar oud

- 37-286 mg / dL bij volwassenen ouder dan 18 jaar, hoewel sommige teksten aangeven dat het bereik tussen 45 en 150 mg / dL, tussen 45 en 250 mg / dL of tussen 60 en 360 mg / dL ligt

Het is belangrijk te vermelden dat deze concentratiewaarden van IgM min of meer 10 keer lager zijn dan die van andere belangrijke immunoglobulinen zoals bijvoorbeeld IgG.

Referenties

1. Acteur, JK (2019). Inleidende immunologie, 2e: basisconcepten voor interdisciplinaire toepassingen. Academische pers.
2. Bengten, E., Wilson, M., Miller, N., Clem, LW, Pilström, L., & Warr, GW (2000). Immunoglobuline-isotypen: structuur, functie en genetica. In oorsprong en evolutie van het gewervelde immuunsysteem (pp. 189-219). Springer, Berlijn, Heidelberg.
3. Burrell, CJ, Howard, CR en Murphy, FA (2016). Fenner en White's medische virologie. Academische pers.
4. Casali, P. (1998). IgM. Elsevier.
5. Hu, F., Zhang, L., Zheng, J., Zhao, L., Huang, J., Shao, W.,… & Qiu, X. (2012). Spontane productie van immunoglobuline M in menselijke epitheelkankercellen. PloS één, 7 (12).
6. Kruetzmann, S., Rosado, MM, Weber, H., Germing, U., Tournilhac, O., Peter, HH,… & Quinti, I. (2003). Humaan immunoglobuline M-geheugen-B-cellen die Streptococcus pneumoniae-infecties beheersen, worden gegenereerd in de milt. The Journal of experimentele geneeskunde, 197 (7), 939-945.
7. Petar, P., Dubois, D., Rabin, BS en Shurin, MR (2005). Immunoglobuline-titers en immunoglobulinesubtypen. Bij het meten van immuniteit (pp. 158-171). Academische pers.
8. Sullivan, KE, & Stiehm, ER (Eds.). (2014). Stiehm's immuundeficiënties. Academische pers.