Класи імуноглобулінів та їхня вікова динаміка

Імуноглобуліни людини досить неоднорідні та представлені 5 класами та кількома підкласами. Вони виявляються в крові в різні вікові періоди та досягають концентрацій, типових для дорослих, у різний час.

Прийнято розрізняти 5 класів імуноглобулінів: A, M, G, E, D. Кожен клас імуноглобулінів має відмінності як за молекулярною масою, коефіцієнтом седиментації, так і за участю в імунних реакціях. Вміст імуноглобулінів є одним з важливих показників гуморальної ланки імунітету.

Основні характеристики імуноглобулінів різних класів

Індикатор	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Молекулярна форма	Мономер	Мономер і димер	Пентамер	Мономер	Мономер
Кількість підкласів	4	2	2	-	-
Молекулярна маса, дальтони	150 000	160 000 - мономер	950 000	175 000	190 000
Відсоток усіх ідентифікаторів сироватки	75-85	7-15	5-10	0,3	0,003
Період напіврозпаду, дні	23	6	5	3	2
Валентність антитіл	2	2	5 або 10	2	2
Трансплацентарний прохід	+	-	-	-	-
Участь в опсонізації	+	+	+	-	-
Фіксація комплементу	+	+	+	-	-

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Імуноглобулін G

Імуноглобулін G містить антитіла, що відіграють провідну роль у захисті від багатьох вірусних (кір, віспа, сказ тощо) та бактеріальних інфекцій, спричинених переважно грампозитивними мікроорганізмами, а також правця та малярії, антирезус-гемолізини, антитоксини (дифтерійний, стафілококовий тощо). Антитіла IgG мають руйнівну дію за допомогою комплементу, опсонізації, активації фагоцитозу, та мають віруснейтралізуючу властивість. Субфракції імуноглобуліну G та їх співвідношення можуть не тільки визначатися специфічністю антигенного подразника (інфекції), але й бути свідченням неповної імунологічної компетентності. Таким чином, дефіцит імуноглобуліну G2 може бути пов'язаний з дефіцитом імуноглобуліну А, а підвищення концентрації імуноглобуліну G4 у багатьох дітей відображає ймовірність атопічної схильності або атопії, але іншого типу, ніж класична, заснована на виробленні та реакціях імуноглобуліну Е.

Імуноглобулін М

Імуноглобулін М відіграє важливу роль у захисті організму від інфекцій. Він містить антитіла проти грамнегативних бактерій (шигел, черевного тифу тощо), вірусів, а також гемолізини системи АВО, ревматоїдний фактор та антиорганні антитіла. Антитіла, що належать до класу імуноглобулінів М, мають високу аглютинуючу активність і здатні активувати комплемент класичним шляхом.

Імуноглобулін А

Роль і значення сироваткового імуноглобуліну А ще недостатньо вивчені. Він не бере участі в активації комплементу, у лізисі бактерій та клітин (наприклад, еритроцитів). Водночас обґрунтовано припустити, що сироватковий імуноглобулін А є основним джерелом синтезу секреторного імуноглобуліну А. Останній утворюється лімфоїдними клітинами слизових оболонок травної та дихальної систем і, таким чином, бере участь у системі місцевого імунітету, запобігаючи вторгненню патогенів (вірусів, бактерій тощо) в організм. Це так звана перша лінія захисту організму від інфекції.

Імуноглобулін D

Про функцію антитіл, пов'язаних з імуноглобуліном D, відомо небагато. Імуноглобулін D міститься в тканині мигдалин та аденоїдів, що свідчить про його роль у місцевому імунітеті. Імуноглобулін D розташований на поверхні B-лімфоцита (разом з мономерним IgM) у формі mIg, контролюючи його активацію та пригнічення. Також встановлено, що імуноглобулін D активує альтернативний комплемент і має противірусну активність. В останні роки інтерес до імуноглобуліну D зріс у зв'язку з описом гострого гарячкового захворювання за типом ревматичної лихоманки (збільшені лімфатичні вузли, полісерозит, артралгія та міалгія) у поєднанні з гіперімуноглобулінемією D.

Імуноглобулін Е

Імуноглобулін Е, або реагіни, пов'язаний з поняттям алергічних реакцій негайного типу. Основним методом розпізнавання специфічної сенсибілізації до різноманітних алергенів є дослідження загального або тотального імуноглобуліну Е в сироватці крові, а також титрів антитіл імуноглобуліну Е до специфічних побутових алергенів, харчових речовин, пилку рослин тощо. Імуноглобулін Е також активує макрофаги та еозинофіли, що може посилювати фагоцитоз або активність мікрофагів (нейтрофілів).

У постнатальному періоді спостерігається значна динаміка вмісту імуноглобулінів різних класів у крові дітей. Це пов'язано з тим, що протягом перших місяців життя триває розпад і виведення тих імуноглобулінів класу B, які були передані трансплацентарно від матері. Водночас спостерігається збільшення концентрації імуноглобулінів усіх класів власного виробництва. Протягом перших 4-6 місяців материнські імуноглобуліни повністю руйнуються та починається синтез власних імуноглобулінів. Примітно, що B-лімфоцити синтезують переважно імуноглобулін M, вміст якого швидше досягає показників, характерних для дорослих, ніж інших класів імуноглобулінів. Синтез власного імуноглобуліну B відбувається повільніше.

Як було зазначено, при народженні у дитини відсутні секреторні імуноглобуліни. Їх сліди починають виявлятися з кінця першого тижня життя. Їх концентрація поступово зростає, і вміст секреторного імуноглобуліну А досягає максимальних значень лише до 10-12 років.

Імуноглобулін Е в сироватці крові, кОд/л

Вік дітей	Здорові діти		У дорослих із захворюваннями
	Мінімум	Максимум	Хвороби	Мінімум	Максимум
Новонароджені	0	2	Алергічний риніт	120	1000
3-6 місяців	3	10	Атопічна астма	120	1200
12 »	8	20	Атопічний дерматит	80	14 000
5 років	10	50	Бронхолегеневий аспергільоз:
10 »	15	60	Ремісія	80	1000
Дорослі	20	100	Загострення	1000	8000
			Синдром гіпер-IgE	1000	14 000
			IgE-мієлома	Більше 15 000	-

Сироваткові імуноглобуліни у дітей, г/л

Вік	Імуноглобулін G		Імуноглобулін А		Імуноглобулін М
	Мінімум	Максимум	Мінімум	Максимум	Мінімум	Максимум
0-2 тижні	5.0	17.0	0,01	0,08	0,05	0,20
2-6 »	3.9	13.0	0,02	0,15	0,08	0,40
6-12 »	2.1	7.7	0,05	0,40	0,15	0,70
3-6 місяців	2.4	8.8	0,10	0,50	0,20	1.00
6-9 »	3.0	9.0	0,15	0,70	0,40	1.60
9-12 »	3.0	10.9	0,20	0,70	0,60	2.10
1-2 роки	3.1	13.8	0,30	1.20	0,50	2.20
2-3 »	3.7	15.8	0,30	1.30	0,50	2.20
3-6 років	4.9	16.1	0,40	2.00	0,50	2.00
6-9 »	5.4	16.1	0,50	2.40	0,50	1.80
9-12 »	5.4	16.1	0,70	2.50	0,50	1.80
12-15 »	5.4	16.1	0,80	2.80	0,50	1.80
15-45 »	5.4	16.1	0,80	2.80	0,50	1.80

Низький рівень секреторного імуноглобуліну А виявляється у дітей першого року життя у секретах тонкого та товстого кишечника, а також у калі. У носових змивах дітей першого місяця життя секреторний імуноглобулін А відсутній і дуже повільно зростає в наступні місяці (до 2 років). Це пояснює нижчу частоту респіраторних інфекцій у дітей раннього віку.

Імуноглобулін D у сироватці крові новонароджених має концентрацію 0,001 г/л. Потім вона зростає після 6-го тижня життя і до 5-10 років досягає значень, характерних для дорослих.

Така складна динаміка створює зміни кількісних співвідношень у сироватці крові, які не можна ігнорувати при оцінці результатів діагностичних досліджень імунної системи, а також при інтерпретації особливостей захворюваності та імунологічної конституції в різні вікові періоди. Низький рівень імуноглобулінів протягом першого року життя пояснює легку сприйнятливість дітей до різних захворювань (органів дихання, травлення, гнійничкових уражень шкіри). При збільшенні контактів між дітьми на другому році життя, на тлі відносно низького рівня імуноглобулінів у цей період, спостерігається особливо висока їх захворюваність порівняно з дітьми інших періодів дитинства.

Сироватка крові містить дуже невелику кількість імуноглобуліну Е. Його концентрація зростає з віком, що значною мірою корелює з початком алергічних і, значно рідше, інших захворювань (гельмінтоз, паразитоз).

Гетерогенність імуноглобулінів класу М виявляється до 3-го місяця життя, потім їх вміст зростає, але більш помітно – на 2-2 1/2 роки. У новонароджених вміст стафілококового антитоксину дорівнює такому у дорослої людини, а потім знижується. Знову ж таки, його достовірне підвищення спостерігається до 24-30 місяців життя. Динаміка концентрації стафілококового антитоксину в крові дитини свідчить про те, що його спочатку високий рівень зумовлений трансплацентарним перенесенням від матері. Його власний синтез відбувається пізніше, що пояснює високу частоту гнійничкових уражень шкіри (піодермії) у дітей раннього віку. У випадках кишкових інфекцій (сальмонельоз, коліентерит, дизентерія) антитіла до їх збудників рідко виявляються у дітей у перші 6 місяців життя, у віці від 6 до 12 місяців – лише у 1/3 пацієнтів, а у дітей другого року життя – майже у 60%.

При гострих респіраторних інфекціях (аденовірус, парагрип) сероконверсія у дітей одного року життя виявляється лише у 1/3 перехворілих, а на другому році – вже у 60%. Це ще раз підтверджує особливості формування гуморальної ланки імунітету у дітей раннього віку. Не випадково в багатьох посібниках з педіатрії та імунології описаний клініко-імунологічний синдром або явище отримує права нозологічної форми та позначається як «фізіологічна транзиторна гіпоімуноглобулінемія дітей раннього віку».

Проходження обмеженої кількості антигенного матеріалу з їжі через кишковий бар'єр саме по собі не є патологічним явищем. У здорових дітей будь-якого віку, а також у дорослих, слідові кількості харчових білків можуть потрапляти в кров, викликаючи утворення специфічних антитіл. Майже у всіх дітей, яких годують коров'ячим молоком, розвиваються преципітуючи антитіла. Годування коров'ячим молоком призводить до підвищення концентрації антитіл проти молочних білків вже через 5 днів після введення суміші. Імунна відповідь особливо виражена у дітей, які отримували коров'яче молоко з неонатального періоду. Попереднє грудне вигодовування призводить до зниження вмісту антитіл та їх повільного збільшення. З віком, особливо після 1-3 років, визначається зниження концентрації антитіл до харчових білків паралельно зі зниженням проникності кишкової стінки. Можливість харчової антигенемії у здорових дітей доведена шляхом прямого виділення харчових антигенів, що знаходяться в крові у вільній формі або у складі імунного комплексу.

Формування відносної непроникності для макромолекул, так званого кишкового блоку, у людини починається внутрішньоутробно і відбувається дуже поступово. Чим молодша дитина, тим вища проникність її кишечника для харчових антигенів.

Специфічною формою захисту від шкідливого впливу харчових антигенів є імунна система шлунково-кишкового тракту, що складається з клітинних та секреторних компонентів. Основне функціональне навантаження несе димерний імуноглобулін А (SIgA). Вміст цього імуноглобуліну в слині та травних секретах значно вищий, ніж у сироватці крові. Від 50 до 96% його синтезується локально. Основні функції щодо харчових антигенів полягають у запобіганні всмоктуванню макромолекул зі шлунково-кишкового тракту (імунне виключення) та регулюванні проникнення харчових білків через епітелій слизової оболонки у внутрішнє середовище організму. Відносно малі молекули антигену, проникаючи через поверхню епітелію, стимулюють локальний синтез SIgA, що запобігає подальшому введенню антигенів шляхом утворення комплексу на мембрані. Однак шлунково-кишковий тракт новонародженого позбавлений цієї специфічної форми захисту, і все вищезазначене може бути повністю реалізовано дуже скоро, оскільки система синтезу SIgA повністю дозріває. У дитини, що знаходиться на грудному вигодовуванні, період мінімально достатнього дозрівання може коливатися від 6 місяців до 1 '/2 років і більше. Це буде період формування «кишкового блоку». До цього періоду система місцевого секреторного захисту та блокування харчових антигенів може бути забезпечена лише та виключно молозивом та материнським молоком. Остаточне дозрівання секреторного імунітету може відбутися через 10-12 років.

Біологічний сенс значного збільшення вмісту імуноглобуліну А в молозиві безпосередньо перед пологами полягає в його спеціалізованій функції імунного виключення антигенів (інфекційних та харчових) на слизових оболонках.

Вміст SIgA в молозиві дуже високий і сягає 16-22,7 мг/л. З переходом молозива до зрілого молока концентрація секреторних імуноглобулінів значно знижується. Реалізації захисних функцій SIgA сприяє її виражена стійкість до протеолітичної дії ферментів, завдяки чому SIgA зберігає свою активність у всіх відділах шлунково-кишкового тракту, а у дитини, яка перебуває на грудному вигодовуванні, вона майже повністю виводиться з організму в незміненому вигляді з калом.

Участь SIgA у грудному молоці в імунних процесах, пов'язаних з харчовими антигенами, була доведена шляхом виявлення антитіл до імуноглобуліну А у грудному молоці проти низки харчових білків: α-казеїну, β-казеїну, β-лактоглобуліну з коров'ячого молока.

Другим за концентрацією імуноглобуліном є імуноглобулін G, і особливий інтерес викликає відносно високий вміст імуноглобуліну G4. Співвідношення концентрації імуноглобуліну G4 у молозиві до вмісту в плазмі крові перевищує співвідношення концентрації імуноглобуліну G у молозиві до вмісту в плазмі крові більш ніж у 10 разів. Цей факт, на думку дослідників, може свідчити про локальне вироблення імуноглобуліну G4 або його селективний транспорт з периферичної крові до молочних залоз. Роль імуноглобуліну G4 молозива неясна, але його участь у процесах взаємодії з харчовими антигенами підтверджується виявленням специфічних антитіл до імуноглобуліну С4 проти β-лактоглобуліну, бичачого сироваткового альбуміну та α-гліадину як у плазмі, так і в молозиві. Було висловлено припущення, що імуноглобулін G4 посилює антигенну активацію тучних клітин і базофілів, що призводить до вивільнення медіаторів, необхідних для хемотаксису та фагоцитозу.

Вміст імуноглобуліну Е в молозиві сягає кількох сотень нанограмів на 1 мл. У грудному молоці його вміст швидко знижується і визначається лише за високого вмісту в сироватці крові матері. Встановлено, що з материнським молоком може передаватися антигенспецифічний фактор, що пригнічує вироблення імуноглобуліну Е у новонароджених.

Таким чином, стан синтезу імуноглобулінів не тільки визначає готовність дитини раннього віку до інфекцій, але й виявляється причинним механізмом проникнення широкого потоку алергенних речовин через кишковий бар'єр та бар'єр інших слизових оболонок. Разом з іншими анатомо-фізіологічними особливостями дітей раннього віку це утворює особливу та цілком самостійну форму «транзиторної атопічної конституції, або діатезу дітей раннього віку». Цей діатез може мати дуже виражені, перш за все, шкірні прояви (екзема, алергічні дерматози) до 2-3 років зі швидкою подальшою ремісією шкірних змін або повним одужанням у наступні роки. У багатьох дітей зі спадковою схильністю до атопії підвищена проникність слизових оболонок у період транзиторного атопічного діатезу сприяє реалізації спадкової схильності та формуванню довгого ланцюга вже персистуючих алергічних захворювань.

Таким чином, вікові фізіологічні особливості імунітету у дітей раннього віку визначають значне підвищення їхньої чутливості як до інфекційних факторів навколишнього середовища, так і до впливу алергенів. Це визначає багато вимог до догляду за дітьми та профілактики захворювань. Це включає необхідність спеціального контролю за ризиком контакту з інфекціями, доцільність індивідуального або міні-групового навчання, контроль за якістю харчових продуктів та їх переносимістю відповідно до симптомів алергічних реакцій. Існує також вихід із ситуації, вироблений багатотисячолітньою еволюцією ссавців, – це повноцінне грудне вигодовування дітей. Молозиво та нативне жіноче молоко, що містять велику кількість імуноглобуліну А, макрофагів та лімфоцитів, ніби компенсують незрілість загального та місцевого імунітету у дітей перших місяців життя, дозволяючи їм безпечно пройти вік критичного або прикордонного стану імунної системи.

Збільшення рівня сироваткового та секреторного імуноглобулінів до 5 років збігається зі зниженням частоти інфекційних захворювань у цей період дитинства, а також з легшим та доброякісним перебігом багатьох інфекцій.