Иммуноглобулины: роль, классы (IgG, IgM, IgA, IgE)

Общая характеристика иммуноглобулинов

Иммуноглобулины (Ig), или антитела, представляют собой гликопротеины, имеющие в своем составе центры специфического нековалентного связывания антигена, основанного на принципе комплементарности. Существуют растворимые формы иммуноглобулинов, которые и называют антителами, и мембранные формы иммуноглобулинов, составляющие основу В-клеточных рецепторов на поверхности В-лимфоцитов. Иммуноглобулины содержатся в крови и в некоторых секреторных жидкостях и вырабатываются как ответ на контакт с антигенами, например, бактериями или вирусами. Иногда иммуноглобулины продуцируются после контакта с собственными тканями организма, называемыми аутоантигенами.

Дефицит или избыток антител может быть признаком различных патологий, поэтому определение их количества в крови является важной частью при диагностике многих заболеваний. Кроме того, современные достижения в биомедицине позволяют использовать синтетические антитела в лечении некоторых заболеваний.

Мнение врача:

Иммуноглобулины играют важную роль в защите организма от инфекций и других вредных воздействий. Классы иммуноглобулинов, такие как IgG, IgM, IgA и IgE, имеют различные функции. IgG отвечает за защиту от бактерий и вирусов, IgM активно участвует в первичной иммунной реакции, IgA защищает слизистые оболочки, а IgE играет роль в аллергических реакциях. Врачи признают важность каждого из этих классов иммуноглобулинов и активно используют их знание при диагностике и лечении различных заболеваний.

Антитела: IgA, IgG, IgD, IgE и IgM – кратко | Иммунология

Что показывает иммуноглобулин М и G?

Результаты указанных двух иммунологических анализов могут быть различны в количественном и качественном отношениях. В зависимости от сочетания двух факторов выделяют следующие вариации:

• Оба показателя отрицательны. В данном случае отсутствует инфицирование цитомегаловирусом. Это крайне редкая ситуация, которая в медицинской практике встречается не более чем в 2% случаев. Считается скорее казуистикой, чем нормой. Речь, как уже было сказано, идет о высоковирулентном организме.
• Anti cmv IgG отрицательный, IgM повышен. Означает острую фазу болезни, поскольку иммунитет как таковой еще не сформировался. Процесс характеризуется яркой симптоматикой. Что означает Cmv IgG положительный, IgM также положительный? Положительные (повышенные) результаты по двум показателям означают подострую фазу. Организм уже приспособился к начавшейся болезни и деятельности вируса и начал формировать стойкий иммунитет для пожизненного сдерживания цитомегаловируса.
• Анализ на IgG положительный, на IgM — отрицательный. Подобная разновидность сочетания обозначает переход болезни в латентную стадию. При сохранении нормального иммунитета цитомегалия не развивается. Подобное соотношение результатов встречается в клинической практике наиболее часто. Результат наблюдается едва ли не у каждого представителя человеческого рода. Однако в период вынашивания плода высокие значение (выше нормы) IgG могут повлечь повторную цитомегалию и проблемы с ребенком.

Интересные факты

1. Иммуноглобулины класса G (IgG) составляют около 75% всех иммуноглобулинов в сыворотке крови и являются основным классом антител, участвующих в гуморальном иммунном ответе. Они способны проникать через плаценту и обеспечивать защиту плода от инфекций.

2. Иммуноглобулины класса M (IgM) являются первыми антителами, которые вырабатываются в ответ на инфекцию. Они имеют крупный размер и не способны проникать через плаценту, поэтому не обеспечивают защиту плода от инфекций.

3. Иммуноглобулины класса A (IgA) секретируются в слизистые оболочки и защищают их от инфекций. Они также присутствуют в молоке и обеспечивают защиту новорожденных от инфекций.

Classes of Immunoglobulins / Antibodies (IgM, IgG, IgD, IgA & IgE) (Pre-U Biology) #shorts #short

Характеристика разных классов иммуноглобулинов

Класс IgA

Около 15% антител, содержащихся в организме здорового человека, это иммуноглобулины класса IgA, которые разделяются на два подкласса IgA – IgA1 и IgA2. Они различаются молекулярной массой тяжелых цепей и концентрацией в сыворотке, где IgA представлен в основном как мономер, с молекулярной массой 160 кДа. В секреторных жидкостях иммуноглобулины присутствуют в виде димера, образованных двумя мономерами, их содержание составляет 10-15% от общего количества сывороточных иммуноглобулинов. Димерные иммуноглобулины присутствуют в большинстве секреторных жидкостей, включая слизистые оболочки дыхательных и мочеполовых путей, ЖКТ, а также слюну, слезы, молозиво и молоко у женщин. Поскольку IgA присутствует на слизистых оболочках пищеварительной системы, где он может подвергаться воздействию ферментов, в его составе есть специальный компонент, который защищает молекулу от преждевременного разрушения.

Иммуноглобулины класса A, как правило, не являются специфическими с точки зрения «подстраивания» под специфический антиген. Обычно антитела из этой группы присутствуют в уязвимых местах организма или на участках, где микробы могут легко проникнуть внутрь. Иммуноглобулины класса A обеспечивают местный гуморальный иммунитет. Это связано с их свойствами предотвращать проникновение патогенов через эпителиальные поверхности, благодаря присутствию IgA в секрете слизистых оболочек (слюна, слезы) он защищает организм от некоторых локальных инфекций.

Основная функция иммуноглобулинов этого класса состоит не в разрушении антигенов, а в предотвращении проникновения инфекционных агентов в систему кровообращения. Сами по себе IgA не способны самостоятельно разрушать бактерии, поэтому они всегда работают вместе с лизоцимами – ферментами, которые также присутствуют в секреторных жидкостях и могут разрушать бактерии.

Нарушения концентрации иммуноглобулинов класса IgA в организме способствуют его восприимчивости к инфекционным заболеваниям дыхательных путей и мочеполовой системы, в том числе нефропатии. Лица, с недостаточностью IgA, более склонны к аутоиммунным расстройствам, таким как ревматоидный артрит, волчанка, аллергия и астма.

К снижению содержания IgA могут привести разные заболевания, среди которых – гонорея. Бактерии, вызывающие гонорею, продуцируют фермент, который расщепляет IgA на две части: Fc и Fab фрагменты. Что интересно, Fab все еще может находить опасные для организма бактерии, но без взаимодействия с Fc он не способен противостоять им.

Класс IgD

Иммуноглобулины класса D в организме человека представлены в очень маленьком количестве и составляют примерно 0,2% от всех антител. Известно, что IgD прикрепляется к поверхности некоторых В-лимфоцитов как рецептор В-клеток. Тем не менее его функции в человеческом организме на сегодня до конца еще не изучены. Предполагается, что именно IgD является причиной аллергии на пенициллин, а также он может участвовать в запуске аутоиммунных реакций.

Класс IgE

Иммуноглобулин IgE в норме составляет не более 0.1% от общего количества сывороточных иммуноглобулинов. Более 90% синтезируемого плазматическими клетками IgE секретируется в слизистых экзосекретах желудочно-кишечного тракта. Биологическая функция заключается в защите от внеклеточных паразитов, хотя она полностью не выяснена, и резкое увеличение количества IgE является патогенетическим признаком при аллергических реакциях.

Иммуноглобулины этой группы связываются с поверхностью базофилов и тучных клеток. Дальше к ним присоединяется антиген, что в свою очередь ведет к выбросу в кровоток вазоактивных аминов и развитию IgE-зависимой аллергической реакции по следующему механизму.

Различные антигены, такие как пыльца, ядовитые вещества, споры грибов, пылевые клещи или перхоть домашних животных связываются с IgE и запускают высвобождение гепарина, гистамина, протеолитических ферментов, лейкотриенов и цитокинов. Это ведет к расширению сосудов и повышению их проницаемости, что способствует проникновению чужеродных агентов в капилляры, а затем и в ближайшие ткани, вследствие чего развиваются характерные для аллергической реакции симптомы. Однако, большинство типичных аллергических реакций в виде чихания, кашля, слезотечения и повышенного выделения слизи способствует выведению из организма оставшихся аллергенов.

Исследования показали, что такие расстройства, как астма, ринит, экзема, крапивница и дерматит вызывают повышение уровня IgE. Антитела Е-типа также активно продуцируются в ответ на присутствие в организме гельминтов, персистирующих инфекций (герпесвирусы, атипичные микроорганизмы) и некоторых членистоногих (например, вшей). Кроме того, IgE играет косвенную роль в иммунном ответе, стимулируя другие иммунные компоненты. Также он может защищать поверхности слизистых оболочек, вызывая, в случае опасности, воспалительные реакции.

Патологически низкий уровень антител класса IgE может возникать на фоне редкого генетического заболевания, сопровождающегося нарушением координации мышц (атаксия телеангиэктазия).

Класс IgG

Иммуноглобулины класса G являются доминирующими в человеческом организме. На их долю приходится 75% всех антител. Частично это связано с длительным периодом полураспада: от 7 до 23 дней (зависимо от подкласса). Кроме того, они могут сохраняться в крови в течение нескольких десятков лет после контакта с антигеном.

Существуют 4 подкласса IgG:

1. IgG1 составляет от 60 до 65% от общего количества иммуноглобулина этого класса. Его дефицит обычно является признаком гипогаммаглобулинемии (дефицит плазматических клеток).
2. IgG2 – второй по распространенности изотоп, составляет 20-25% от общего количества IgG. «Взрослые» концентрации антитела обычно появляются к 6-7-летнему возрасту. Дефицит IgG2 связывают с рецидивирующими инфекциями дыхательных путей.
3. IgG3 занимает от 5 до 10% от общего IgG. Играет основную роль в иммунных реакциях против белковых или полипептидных антигенов.
4. IgG4 составляет до 4% в общей доле IgG. Раньше IgG4 связывали только с пищевой аллергией, но недавние исследования показали, что повышение IgG4 в сыворотке отмечается у пациентов, страдающих склерозирующим панкреатитом, холангитом и интерстициальной пневмонией. Тем не менее точная роль IgG4 до сих пор неизвестна.

IgG играет ключевую роль в гуморальном иммунном ответе. Это основной иммуноглобулин, содержащийся в крови, а также в лимфатической, спинномозговой и брюшной жидкостях. Способность оставаться в организме в течение длительного времени делает его наиболее полезным антителом для пассивной иммунизации. Это единственное антитело, способное проникать через плаценту матери и попадать в кровообращение плода, обеспечивая послеродовую защиту новорожденного в течение первых месяцев его жизни.

Главные функции IgG:

• усиление фагоцитоза в макрофагах и нейтрофилах;
• нейтрализация токсинов;
• инактивация вирусов;
• уничтожение бактерий.

Класс IgM

IgM – это самый важный представитель семейства человеческих иммуноглобулинов, хотя он и отличается весьма коротким периодом полураспада – около 5 дней.

Иммуноглобулины класса IgM в общей доле сывороточных антител в человеческом организме составляют примерно 10-13%. Они участвуют в первичных иммунных реакциях и обладает выраженной антибактериальной активностью, способностью связывать комплемент, не проникают через плацентарный барьер. Первыми синтезируются в ответ на антигенную стимуляцию организма. Наиболее ранние антитела относятся к иммуноглобулинам класса М, что нередко используется в диагностике инфекционных заболеваний. Они же первыми появляются в процессе онтогенеза и филогенеза.

Повышение уровня IgM можно расценивать как признак недавно перенесенной инфекции или присутствия в организме антигена. На мембране В-лимфоцитов присутствует мономерная форма IgM, выполняющая функцию основной составляющей В-клеточного рецептора.

Опыт других людей

Иммуноглобулины играют важную роль в защите организма от инфекций и болезней. Люди отмечают, что благодаря иммуноглобулинам, они чувствуют себя более защищенными и устойчивыми к вирусам и бактериям. Различные классы иммуноглобулинов, такие как IgG, IgM, IgA и IgE, выполняют разные функции в иммунной системе, обеспечивая комплексную защиту организма. Люди отмечают, что понимание роли каждого класса иммуноглобулинов помогает им лучше понять, как поддерживать свое здоровье и бороться с инфекциями.

Antibody (Ab) or immunoglobulin (Ig) | IgG, IgA, IgM, IgE, IgD

О чем говорят отклонения иммуноглобулинов от нормы

Значимость одного из них отдельно оценивать нет смысла, поскольку все антитела играют свою роль в отведенное время и с определенной локализованностью. Кровь только на один Ig сдаётся только повторно, по назначению врача для уточнения результатов или контроля прогресса лечения. Для диагностики работы защитных сил организма прибегают именно к общему анализу на иммуноглобулины.

IgM – вступает в борьбу первым, не нуждается в активации других клеток иммунитета, что и обеспечивает высокую скорость реакции. Уровень этого типа антител повышается на самых ранних стадиях развития инфекций. Нормальный объём IgM составляет до 10% от всех видов иммуноглобулинов, и если в анализах замечено превышение этого показателя, речь идёт об остром воспалительном процессе, даже если симптомы ещё не проявились. Для взрослых нормой является значение 0,4 — 2,3 грам на литр (г/л). У детей референсные значения меняются в зависимости от возраста.

Высокий индекс

• Вирусы, бактерии, грибки, паразиты
• Болезни печени
• Аутоиммунные патологии
• Бронхо-легочные патологии
• Сосудистые дисфункции
• Болезни лимфатической системы

Низкий индекс

• Иммунная недостаточность
• Лейкозы, лимфомы
• Воспаления тонкого кишечника
• Нефротические патологии
• Амилоидоз
• Удаление селезенки

IgA – местная оборона слизистых, концентрация этих антител в организме до 10-15%. Класс иммуноглобулинов IgA1 содержится в плазме крови в объеме до 90% от общей концентрации IgA, а класс антител IgA2 содержится в секреторной продукции. Норма в анализе взрослых нормой является значение 0,7 – 4,0 г/л. У младенцев, детей и подростков значения пересматриваются каждые 2-3 года.

Высокий индекс

• Инфекции слизистой и кожи
• Новообразования
• Болезни печени, цирроз
• Артриты
• Геморрагический васкулит
• Муковисцидоз
• Болезни соединительной ткани

Низкий индекс

• Лейкоз
• Иммунная недостаточность
• Удаленная селезенка
• Лямблиоз
• Болезни органов дыхания
• Воспаления толстой кишки
• Наследственный дефицит IgA

IgG – вырабатывается на поздней стадии иммунной реакции, запускает реакцию стимуляции других иммунных клеток. Крайне чувствителен к патогенам, этот тип антител враждебным клеткам «обмануть» довольно сложно. Это основной иммуноглобулин, который обеспечивает долгую гуморальную защиту. Нормальный объем G-типа 70-80% в плазме. Нейтрализуют практически все виды патогенов: вирусы, грибки, токсины, бактерии и т.д. Именно этот тип иммуноглобулинов  может передаваться от матери к ребенку через плаценту. В возрасте старше 20 лет нормой считается уровень в 7 -16 г/л, у младенцев до года границы размыты и составляют от 2,32 до 14.11 г/л, для детей пороговые значения ранжируются каждые 2-3 года.  ‍

Высокий индекс

• Выздоровление после инфекции
• Острые фазы воспалений
• Болезни печени
• Аутоиммунные болезни
• Саркоидоз
• Иммунные дисфункции
• Множественный склероз

Низкий индекс

• Удаленная селезенка
• Дефицит витамина В12
• Лейкоз
• Нефротический синдром
• Хроническая вирусная инфекция
• Наследственный дефицит IgG
• Общие иммунодефициты

Роль иммуноглобулинов в организме

Антитела являются частью гуморального иммунного ответа и действуют очень специфично, так как всегда направлены против определенного антигена.

Задача любого антитела в организме человека – участвовать в иммунных реакциях. Иммуноглобулины обладают способностью образовывать иммунные комплексы с молекулами антигена, активировать систему комплемента (комплекс белков, содержащихся в крови, необходимых для защиты организма от чужеродных агентов) и вызывать воспаления. Все эти действия направлены на нейтрализацию антигена и безопасное удаление его из организма.

Вследствие различных структурных свойств разные классы антител могут выполнять специализированные функции:

• нейтрализовать паразитов (IgE);
• нейтрализовать микроорганизмы (IgM, IgG);
• защищать от повторных заболеваний, таких как эпидемический паротит (IgG);
• защищать слизистые оболочки (IgA);
• участвовать в синтезе лимфоцитов (IgD);
• защищать плод (IgG) и новорожденного малыша (IgA).

Различные классы антител IgG, IgM, IgA

Иммуноферментный анализ определяет антитела инфекций относящиеся к различным классам Ig (G, A, M). Антитела к вирусу, при наличии инфекции, определяются на очень ранней стадии, что обеспечивает эффективную диагностику и контроль течения заболеваний. Самые распространенные методы диагностики инфекций — это тесты на антитела класса IgM (острая фаза течения инфекции) и антитела класса IgG (устойчивый иммунитет к инфекции). Эти антитела определяют для большинства инфекций.

Однако, один из самых распространенных анализов — госпитальный скрининг (анализы на ВИЧ, сифилис и гепатиты B и С) не дифференцирует тип антител, поскольку наличие антител к вирусам данных инфекций автоматически предполагает хроническое течение заболеваний и является противопоказанием, например, для серьезных хирургических вмешательств. Поэтому важно опровергнуть или подтвердить диагноз.

Детальную диагностику типа и количества антител при диагностированном заболевании можно сделать, сдав анализ на каждую конкретную инфекцию и тип антител. Первичная инфекция выявляется при обнаружении диагностически значимого уровня антител IgM в образце крови или значимым ростом числа антител IgA или IgG в парных сыворотках, взятых с интервалом 1-4 недели.

Реинфекция, или повторная инфекция, выявляется быстрым подъемом уровня антител IgA или IgG. Антитела IgA имеют более высокую концентрацию у пациентов старшего возраста и более точно диагностируют текущую инфекцию у взрослых.

Перенесенная инфекция в крови определяется как повышенные антитела IgG без роста их концентрации в парных образцах, взятых с интервалом 2 недели. При этом отсутствуют антитела классов IgM и А.

Виды антител к вирусам

После заражения вирусом активизируется иммунная система: к каждому конкретному чужеродному объекту (антигену) вырабатываются иммуноглобулины (антитела), которые способны нейтрализовать его. Всего у человека выделяют пять классов таких антител — IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. В иммунитете каждый из них играет свою роль. При анализе на вирусную инфекцию наиболее важными являются два показателя — IgG, IgM. Именно по ним определяется стадия и степень болезни, отслеживается процесс выздоровления.

IgM — первые антитела, которые вырабатываются организмом при заражении вирусом. Появляются они во время острой стадии болезни, а также в период обострений хронического заболевания. Для разных вирусов период обнаружения IgM в крови разнится: например, при ОРВИ их количество достигнет пика уже на первой неделе, а при вирусе иммунодефицита человека (ВИЧ) или вирусном гепатите — лишь спустя 4-5 недель после предполагаемого заражения.

IgG — антитела, которые присутствуют в крови на стадии длительной болезни, выздоровления или хронического течения в период ремиссии. И если IgM живут несколько месяцев, то IgG к некоторым вирусам способны оставаться на всю жизнь. Даже тогда, когда сама инфекция давно побеждена.

Именно соотношение показателей IgG и IgM дает возможность врачу оценить состояние человека. В частности, предположить, как долго инфекция находится в организме. Возможные комбинации говорят о следующем:

• Нет IgM и IgG. Организм не встречался с вирусом, нет иммунитета. Такая картина — не всегда повод успокоиться. Негативный анализ на некоторые виды вирусов ставит человека в группу риска по первичному заражению. Например, это актуально для тех женщин, которые планируют ребёнка. В случае получения таких результатов на краснуху, паротит, ветрянку и прочие вирусы рекомендуется отложить беременность и пройти вакцинацию.
• Есть IgM, нет IgG. Первичное заражение, острая стадия заболевания.
• Нет IgM, есть IgG. Перенесенное заболевание, реже хроническая форма в стадии ремиссии. Приобретенный иммунитет.
• Есть IgM и IgG. Хроническое заболевание в период обострения или окончание болезни.

Антитела и иммунологическая память

Иммунный ответ делится на первичный и вторичный. Первичный ответ проявляется во время первого контакта с антигеном, после чего организм сначала вырабатывает иммуноглобулины класса IgM, которые затем замещаются более специфическими и стабильными антителами IgG.

Вторичный иммунный ответ возникает при повторном контакте с тем же антигеном. Он интенсивнее первичного, концентрация антител достигает более высоких уровней, чем в первый раз. Такой эффект обусловлен иммунологической памятью, которая опосредована В-имфоцитами. Это долгоживущие клетки которые вступают в контакт с антигеном, начинают очень интенсивно делиться и продуцировать специфические антитела.

Как определяется количество антител

Антитела составляют от 12% до 18% сывороточных белков. Количества отдельных белковых фракций, в лабораторных условиях определяется на основании протеинограмм.

Тест на антитела методом иммуноферментного анализа (ИФА), как правило, проводится с венозной кровью (позволяет определить количество иммуноглобулинов класса IgM, IgG, IgE, IgA). Кроме того, определить количество антитела класса IgA можно путем биохимического исследования слюны или кала человека – методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). В отдельных ситуациях тест может быть проведен с использованием другого материала, например спинномозговой жидкости.

Если в крови пациента диагностировано критическое повышение некоторых иммуноглобулинов, говорят о гипергаммаглобулинемии. Как правило, у таких пациентов чрезмерно повышаются антитела класса IgM, при этом остальные остаются в дефиците.

На фоне патологического повышения некоторых антител могут развиваться разные заболевания, в том числе:

• острые и хронические воспаления;
• паразитарные, бактериальные, вирусные или грибковые заболевания;
• аутоиммунные болезни;
• цирроз печени;
• саркоидоз;
• СПИД.

Патологически низкое количество антител в сыворотке может возникать на фоне:

• врожденных генетически расстройств;
• приема некоторых противомалярийных, цитостатических, глюкокортикоидных препаратов;
• недоедания;
• инфекции, в том числе ВИЧ;
• онкологических заболеваний;
• нефротического синдрома;
• обширных ожогов;
• тяжелой диареи.

Иммуноглобулин М и G при коронавирусе

Для своевременного распознавания и уничтожения клеток вредоносных микроорганизмов нашей иммунной системой предусмотрена выработка антител. В первую очередь обращайте внимание на интерпретацию результатов теста на антитела к COVID-19 самой клиникой, где вы сдавали анализ.

Количественный и полуколичественный тесты:

• IgM
• IgM от 1 до 2. IgG
• IgM: ≥ 2. IgG:
• IgM: ≥ 2. IgG: ≥ 10. У вас уже выработались антитела, но, возможно, вы еще болеете. Максимально сократите контакты даже с близкими на неделю, а потом повторно сдайте анализ. При ухудшении самочувствия — вызывайте скорую. Помните, что даже если у вас есть антитела — старайтесь соблюдать меры предосторожности — носите маску и перчатки.
• IgM:

Частые вопросы

Что значит IgA IgM IgG?

Иммуноглобулины (Ig) или антитела – это особый вид белков, которые вырабатываются под влиянием антигенов и обладают способностью специфически связываться с ними. Иммуноглобулины по своему строению и функции делятся на 4 вида: Ig A, Ig M, Ig G, Ig E.

Чем отличаются классы иммуноглобулинов?

Классы иммуноглобулинов отличаются строением тяжелых цепей. Каждая молекула иммуноглобулина содержит не менее двух идентичных Н-цепей.

Какую роль играет иммуноглобулин?

Иммуноглобулины, или антитела, функционируют, распознавая и связывая чужеродные антигены (бактерии, вирусы, токсины и т. д.), что способствует уничтожению антигенов.

В чем разница между IgG и IgE?

Иммуноглобулины G (IgG) вырабатываются на поздних стадиях иммунного ответа. Они «запоминают» нарушителей, чтобы при следующей встрече среагировать без промедления. Иммуноглобулины Е (IgE) обеспечивают защиту от паразитов и ядов. Кроме того, известны как аллергические антитела, или реагины.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Изучите роль каждого класса иммуноглобулинов (IgG, IgM, IgA, IgE) в организме, чтобы понять их функции и значение для иммунной системы.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на особенности каждого класса иммуноглобулинов, такие как место синтеза, функции, концентрация в крови и время жизни, чтобы понять их различия и взаимодействие.

СОВЕТ №3

Изучите патологии, связанные с дефицитом или избытком определенных классов иммуноглобулинов, чтобы понять их влияние на здоровье и возможные последствия.