Дефицит иммуноглобулинов: виды и причины

В статье мы расскажем:

  1. Строение антител
  2. Механизм образования антител
  3. Классификация антител
  4. Аллергия и псевдоаллергия
  5. Нормы антител
  6. Иммунодефициты: виды и причины
  7. Причины и симптомы дефицита IgA
  8. Причины низкого иммуноглобулина класса Е
  9. Дефицит иммуноглобулинов класса G
  10. Лечение и профилактика дефицита иммуноглобулинов

Как переизбыток, так и дефицит иммуноглобулинов, в целом или определенного класса, может быть признаком различных заболеваний, поэтому определение их концентрации является важным, а иногда и наиболее ранним этапом диагностических мероприятий, что позволяет вовремя установить вид возбудителя, а, значит, назначить и правильное лечение.

Строение антител

Все иммуноглобулины содержат в своей структуре две разновидности цепей, связанные между собой химическими (дисульфидными) связями: тяжелые (или Н-) и легкие (L-) — и именно вариации первых способствуют разделение антител на классы. Специфическое сочетание отдельных участков цепей, свернутых в шарики-глобулы — доменов — приводит к образованию так называемого паратопа или антигенсвязывающего центра — ключевой структуры, что, в сущности, и обеспечивает создание комплекса “антитело-чужеродный агент”.

Кроме того, каждый иммуноглобулин имеет фрагменты, что способствуют его связыванию с макрофагами — такими себе “клетками-мусорщиками”, которые проглатывают и пожирают микробные бактерии. Это еще раз говорит о неразрывности двух звеньев иммунитета: клеточного и гуморального. Кстати, в качестве еще одного неоспоримого доказательства в пользу данного важного для понимания природы иммунного ответа и механизмов его осуществления, является и тот факт, что некоторые классы антител способны выступать в роли облегчающих факторов ранее упомянутого процесса фагоцитоза.

Примечательно и то, что антитела, продуценты которых — плазмоциты — последними из всех защитников-полицейских добираются в очаг воспаления — циркулируют не только в крови, но обнаруживаются и в некоторых выделяемых человеческим телом секретах. Речь идет о секреторных формах — которой, в частности, обладает представитель такого класса, как иммуноглобулин А, обнаруживающийся, скажем, в составе компонентов слезной жидкости, а также обеспечивающий защиту эпителиальным клеткам желудочно-кишечного тракта. Существование подобной формы требует не только определенной перестройки в “изначальной” молекуле антитела, но и наличия дополнительной (кроме стандартных легких и тяжелых) цепи.

Механизм образования антител

Продуцентами антител, как уже ранее было сказано, являются плазмоциты — конечные продукты развития (дифференциации) В-лимфоцитов, что в норме образовываются в красном костном мозге, подобно другим клеткам крови, а затем отправляются на своеобразное обучение за границей — в такие органы, как селезенка и лимфоузлы. Здесь, за школьными партами и под контролем опытных преподавателей они проходят серьезное обучение, целью которого — сформировать четкое и окончательное понимание, что “своё”, а что “чужое” и подлежит уничтожению.

Финальный выпускной экзамен суров — судей подкупить невозможно, и малейший сбой в программе незамедлительно приводит к инактивации путем смертного приговора “неправильного” клона. Подобный четкий регламент правил имеет весьма внушительные основания: ведь, начни сбрендившая и вырвавшаяся из-под общего контроля клетка образовывать подобные пули и стрелы против тканей собственного организма, начнется настоящая неразбериха и хаос, каким обычно представляется аутоиммунный процесс.

Именно благодаря существованию подобных ограничивающих преград — их всего пять — во время эмбрионального развития иммунная система лишена возможности познакомиться с антигенами “забарьерных” органов — таким образом, сталкиваясь при той или иной патологии с ними, она, без всяких раздумий, расценивает их в качестве чужеродных а, следовательно, задействует свою внушительную арматуру — в частности, антителопродукцию. Наблюдается нарушение естественной иммунологической толерантности.

Однако, ни В-лимфоциты, ни их зрелые формы — плазмоциты — не способны самостоятельно активироваться при контакте с большинством патогенных агентов (хотя есть и редкие исключения) — для этого им нужен стимулирующий сигнал от Т-клеток: такой себе пинок к действию, осуществляемый на молекулярном и клеточном уровнем. Предоставляют им такую возможность Т-хелперы, разношерстная популяция ранее упомянутого вида лимфоцитов: они, секретируя определенные молекулы, разрываются сиреной тревоги.

Механизм образования антител

Впрочем, если бы сам процесс на этом этапе закончился, было бы скучно и, в некотором роде, примитивно. Однако природа — та еще кудесница. Т-хелперы — это посредники, что только передают услышанную информацию о внезапном вторжении: сами они с врагами не борются и разведчиков не пытают. Их единственная задача — распознать и доложить вышестоящему руководству.

Итак, давайте по порядку. В организм каким-либо путем попадает чужеродное вещество, что, в зависимости от состояния иммунитета и других функциональных систем, на одной из таможенных границ перехватывается и поглощается полицейским-макрофагом — в нем оно пробудет до дальнейшего разбирательство в зале суда и вынесения окончательного и беспристрастного приговора. “Пожирание” нарушителей порядка приводит к некоторым изменениям в структуре их надзирателя — в частности, на своей поверхности он экспрессирует определенные белковые комплексы, что и будут представлять представителям определенных популяций Т-лимфоцитов (а точнее их рецепторам) частицы чужеродного антигена. Дальше, путем сложных каскадных механизмов передачи различного рода сигналов, произойдет распознавание врага и выбор тактики боя: с подключением антителопродукции или сугубо клеточными силами.

Классификация антител

  1. В зависимости от того, при какой температуре иммуноглобулины образуют комплексы с антигеном — чужеродным для данного конкретного организма веществом — все антитела можно разделить на две группы:

    • Тепловые — “склеивают” антиген при температуре тела — то есть при 37 градусах;

    • Холодовые — взаимодействуют с антигенами, в среднем, при +4.

  2. Исходя из способности образовывать большую (макромолекулярную) структуру, вступая в реакцию взаимодействия с патогенным агентом, иммуноглобулины бывают полными и неполными.

  3. Основная, наиболее часто применяемая классификация иммуноглобулинов основывается на том, какой вид тяжелой цепи лежит в основе их природы. Так, выделяют 5 классов:

  • Иммуноглобулины М (IgM)образуются в момент первой встречи иммунокомпетентных клеток с антигенами. Процесс этот достаточно длительный и характеризуется внушительной латентной фазой — так, диагностически значимые титры антител появляются только ко 2-й недели заболевания — в среднем, на 10-14-е сутки.

    Итак, данный класс антител — своеобразные первопроходцы, которым доводиться знакомиться с нежеланными гостями и, только после не самого радужного чаепития, переключать антителопродукцию на синтез их несколько отличающихся собратьев.

  • Иммуноглобулины G — именно на их долю приходится большая часть антител в сыворотке крови (до 80%). Обладая небольшими размерами и маленькой молекулярной массой, они являются единственным классом антител, что проходит через плацентарный барьер и обеспечивает, таким образом, естественный пассивный иммунитет плода — впрочем, он длится не более полугода.

В целом, неспособность большинства иммуноглобулинов преодолевать эту преграду, которая четко разграничивают кровь матери и плода, играет двоякую роль — как положительную, так и отрицательную. Так, скажем, одна из ведущих причин развития менингита, воспаления оболочек головного мозга бактериальной природы, что вызывается некоторыми условно-патогенными штаммами кишечной палочки, связана как раз с неприступностью для основной массы антител таможенной границы в виде плаценты.

Как уже было ранее сказано, при первичном контакте с чужеродным веществом, на фабрике по антителопродукции запуск партийного образования IgG происходит не сразу — и в этом заключается отличие реакций организма при дальнейших повторных свиданиях. Наше тело уникально: оно обладает собственными архивами памяти, где неустанно фиксируется характер каждого из вражеских набегов.

Итак, при второй, третьей, десятой встрече латентная фаза, в течение которой сонных мух в виде иммунокомпетентных клеток растормаживают, длится в несколько раз меньше: вместо 3-5 суток — всего несколько часов. К тому же, нет и переключения: сразу начинается синтез иммуноглобулинов различных классов. Организм, несмотря на неожиданность вторжения, хорошо подготовлен теоретически и в состоянии дать куда более быстрый отпор.

С точки зрения правильного установления стадии болезни, диагностически важным является то, что, несмотря на куда более позднее появление, IgG имеет достаточно продолжительный период полувыведения, что в среднем составляет 23 дня, — по сравнению с 2-3 у IgM.

  • IgA — могут быть представлены как в сывороточной (до 10%), так и в секреторной формах. Последняя, кстати, является лидирующей и обеспечивает противомикробный местный иммунитет по отношению к слизистым оболочкам желудочно-кишечного тракта, бронхов, мочевыводящих путей.

Несмотря на то, что они не способны проходить через плаценту, эти иммуноглобулины передаются новорожденному вместе с материнским молоком — еще один важный нюанс в сторону неоспоримой пользы грудного вскармливания.

Интересно, что некоторые возбудители патогенных заболеваний, инвазирующие, как правило, слизистые оболочки тех или иных органов, обладают специфическим факторам защиты против полицейских человеческого организма: ферментами-протеазами, способными расщеплять химические связи в белковых молекулах антител.

Секреторная форма иммуноглобулина А способна специфически узнавать и связываться с определенными участками антигенов — эпитопами — в структурах как бактерий, так вирусов и даже токсинов.

  • IgD — малоизученный класс антител с очень низким содержанием в крови. Их роль в работе иммунной системы более, чем не ясна.

    Предполагается, что они участвуют в аутоиммунных реакциях, а также выступают в качестве рецепторов В-лимфоцитов.

  • IgE — их концентрация в сыворотке не превышает 0.004% от общего количества антител. Впрочем, такое небольшое содержание не мешает им выполнять одну из важнейших задач: участие в аллергических реакциях. Последние протекают при появлении в сыворотке аллергенов — чужеродных веществ, что вызывают развитие повышенной чувствительности со стороны организма. При этом происходит их своеобразное “связывание” IgE, фиксированными на тучных клетках — представителях компонентов соединительной ткани. Таким образом, организм впервые знакомиться с незнакомым им веществом.

При повторном попадании аллергена, уже осведомленная иммунная система, незамедлительно активируется: происходит высвобождение депонирующихся в гранулах тучных клеток медиаторов воспаления (в частности, гистамина), что способствует дальнейшему повреждению тканей.

Аллергия и псевдоаллергия

Для правильного и четкого понимая проблемы, с которой к вам обращается клиент, необходимо точно различать эти, в корне отличающиеся друг от друга, термины:

  • Псевдоаллергия — патологический процесс, который по манифестации клинических проявлений и симптомов схож или даже идентичен тем, что возникают при аллергии. Однако в механизме его развития отсутствует иммунологическая стадия — то есть нет предварительного связывания IgE аллергенов, а сразу наблюдается непосредственное высвобождение медиаторов воспаления — в частности, гистамина.

Аллергия

Псевдоаллергия

1. Патология иммунной системы.

1. Обусловлена повышенным уровнем гистамина.

2. Высокий уровень IgE.

2. Нормальный уровень IgE.

3. Уровень гистамина в пределах нормы.

3. Повышение концентрации гистамина.

4. Реакция возникает на введение малых доз аллергена.

4. Реакция — на большие дозы аллергенов.

5. Предварительная сенсибилизация (повышение чувствительности) тучных клеток при первичном контакте.

5. Непосредственное воздействие на клетки-мишени.

6. Специфичность реакций — возникают на одно вещество.

6. Отсутствие специфичности.

Нормы антител

Референсные значения для общего IgE (мЕ/л) по Martins T. et al. (2014)

6-12 месяцев

2-34

1-2 года

2-97

3 года

2-199

4-6 лет

2-307

7-8 лет

2-403

9-12 лет

2-696

13-15 лет

2-629

16-17 лет

2-537

18 лет и старше

2-214

Возрастная группа

Пол

Норма содержания иммуноглобулина IgG

0-1 месяц

Мужской

3,97-17,65г/л

Женский

3,91-17,37 г/л

1-12 месяцев

Мужской

2,05-9,48 г/л

Женский

2,03-9,34 г/л

1-2 года

Мужской

4,75-12,1 г/л

Женский

4,83-12,26 г/л

2-80 лет

Мужской

5,4-18,22 г/л

Женский

5,52-16,31 г/л

Возрастная группа

Норма содержания иммуноглобулина IgМ

До года

до 1,4 г/л

2-4 года

0,19- 1,45 г/л

5-7 лет

0,4-2,1 г/л

8-10 лет

0,31-2,08 г/л

11-13 лет

0,66-1,5 г/л

14-16 лет

0,15-1,88 г/л

Возраст ребенка

Норма содержания иммуноглобулина IgЕ

Новорожденный

0-1 кЕ/л

1-2 месяца

0-2 кЕ/л

3-6 месяцев

3-10 кЕ/л

7-12 месяцев

8-15 кЕ/л

1-2 года

10-20 кЕ/л

2-5 лет

10-50 кЕ/л

5-12 лет

15-50 кЕ/л

12 -15 лет, девочки

30-90 кЕ/л

12-15 лет, мальчики

25-80 кЕ/л

15-18 лет

20-100 кЕ/л

Иммунодефициты: виды и причины

Как первичный, так и вторичный дефициты антител могут быть связаны с:

  • инфекциями;

  • повреждением различных органов и тканей;

  • повышенным риском заболеваемости и смертности.

Иммунодефициты: виды и причины

Предполагается, что та недостаточность иммуноглобулинов, что не обусловлена генетически, обычно наблюдается при:

  1. Значительной потери белка (ведь антитела имеют пептидную природу), которая сопровождает различного рода заболевания почек, когда крупные молекулы протеинов, в норме не проходящие через узенькие ячейки почечного фильтра и остающиеся в крови, оказываются в первичной моче. В частности, это характерно для нефротического синдрома.

    Кроме того, потеря белка может происходить и через желудочно-кишечный тракт — это, в особенности, характерно для целиакии и кишечной лимфангиэктазии, вызываемой обструкцией лимфатических сосудов, расположенных в интерстиции, что, в свою очередь, способствует истечению лимфы вместе с иммуноглобулинами и лимфоцитами в просвет кишечника.

  2. Злокачественных опухолях.

  3. Трансплантации органов и тканей.

  4. После применения некоторых лекарственных препаратов — например, употребление кортикостероидов (причем, как продолжительное, так и кратковременное).

В зависимости от того, какое же звено иммунитета пострадало, все иммунодефициты можно условно разделить на три большие группы:

  1. Гуморальные — связаны с нарушением образования и/или дифференциации В-лимфоцитов — будущих\х продуцентов антител.

    Тут, в контексте данной патологии, еще раз хочется упомянуть о неразрывно связанных реакциях клеточного и гуморального иммунитета: ведь, по сути, если Т-хелперы не станут кричать громче любой полицейской сирены В-лимфоцитам: “аларм, тревога!”, — фабрика по производству иммуноглобулинов так и останется закрытой — работы не начнутся, ленты конвейера по-прежнему будут неподвижными. Это сопровождает обычно два патологических процесса

    • наличие дефектов тех сигнальных молекулах, с помощью которых Т-хелперы пытаются достучаться до В-лимфоцитов или нарушения в воспринимающих их рецепторах.

    • Уменьшение общего количества Т-хелперов и/или их неспособность активировать В-лимфоциты.

    В целом, говоря сугубо о недостаточности антител, важно понимать различие между селективным и общим дефицитом: первый касается сугубо одного класса иммуноглобулинов, образование которых значительно уменьшено (чаще всего это именно IgA), в то время как синтез других не нарушен или наоборот компенсаторно увеличен. Второй же говорит об патологии гуморального звена иммунитета, как такового: это либо полное отсутствие продукции иммуноглобулинов (например, при неспособности В-лимфоцитов переходить в свои конечные зрелые формы — плазмоциты), либо значительное снижение.

  2. Клеточные — связаны с нарушением образования или функционирования Т-лимфоцитов:

    • Синдром Ди Джорджи — достаточно редкое врожденное заболевание, не передающееся по наследству и характеризующееся нарушением формирования вилочковой железы. Отсутствие тимуса приводит к тому, что Т-лимфоциты (не зря ведь их называют тимус-зависимыми) не образуются — это, в свою очередь, сказывается и на неполноценности гуморального ответа, что неизменно требует участия Т-хелперов.

    • Алимфоцитоз — аутосомно-рецессивное заболевание, связанное с определенными мутациями, приводящими к неспособности незрелых Т-клеток дифференцироваться в различные субпопуляции: в частности, в Т-хелперов и Т-киллеров.

  3. Смешанные — нарушены оба звена иммунитета: и клеточное, и гуморальное. Имеют наиболее тяжелое течение.

Причины и симптомы дефицита IgA

Это наиболее часто встречаемая и распространенная повсеместно (так, например, частота заболевания на Аравийском полуострове составляет всего 1:143) патология иммунной системы, обусловленная генетически.

Четкие возрастные границы связаны с незрелостью иммунной системы у детей — у них снижение титров антител может являться не следствием врожденных иммунодефицитов, а характеризовать так называемые транзиторные (то есть обусловленные адаптацией к новой, внеутробной, жизни) состояния.

Селективный дефицит IgA

Считается, что данная патология развивается при нарушении конечного этапа созревания тех В-лимфоцитов, что “запрограммированы” на образование данного класса антител, и, в свою очередь, приводит к компенсаторному увеличению содержания IgG и IgM.

У таких пациентов отмечаются более частое течение аллергических заболеваний, включая:

  • бронхиальную астму;

  • сенную лихорадку;

  • крапивницу;

  • пищевую аллергию.

Ученые и врачи связывают этот феномен с закономерным проникновением различных чужеродных агентов-аллергенов в стенку желудочно-кишечного тракта — в ее слизистый и подслизистый слои, происходящем куда более легче и активнее в условиях подобной первичной иммунной недостаточности.

Кроме того, исследования фиксировали и увеличение частоты аутоиммунных заболеваний (по сравнению со здоровыми контрольными группами) — и примечательно, что женский пол был одним из предрасполагающих факторов. Среди патологий чаще всего встречались:

  • системная красная волчанка;

  • ревматоидный артрит;

  • тиреоидит;

  • целиакия.

В контексте лечения целиакии, ранее описанной в нашем блоге, напоминаем о необходимости определения исходного, то есть общего уровня IgA перед непосредственной диагностикой титра антител (а точнее аутоантител — иммуноглобулинов против своих же структур) данного класса к эндомизию и тканевой трансглутаминазе.

Причины низкого иммуноглобулина класса Е

Иммуноглобулин Е, как уже было ранее сказано, принимает участие в аллергических реакциях. Однако его вторая функция не менее существенна: антитела данного класса обеспечивают защиту против паразитарных инфекций.

Интересными представляются результаты недавно проведенного исследования о связи между данной патологией и заражением хелекобактером, ассоциированным, прежде всего, с развитием гастрита и его дальнейших более серьезных осложнений. Однако, к сожалению, на тот уже доказанный факт, что данный вид бактерии, проникая в слизистую желудка, вызывает мощную, как местную, так и системную, продукцию антител и реализацию защитных реакций со стороны клеточного иммунитета, не столь часто обращают внимание.

Этот патогенный микроорганизм связывается с тучными клетками, вызывая с их стороны, образование разнонаправленных провоспалительных сигнальных молекул — цитокинов. Отчасти этому способствуют и IgE, непрерывно активирующие ранее упомянутые клетки соединительной ткани.

Низкая концентрация IgE может быть следствием как врожденных патологий, обусловленных генной или хромосомной мутацией (атаксия-телеангиэктазия, гипогаммаглобулинемия Брутона), так и сопровождать приобретенные заболевания:

  • синдром хронической усталости;

  • аутоиммунные заболевания;

  • артралгию.

Дефицит иммуноглобулинов класса G

Общий вариабельный иммунодефицит (ОВИД) — первичная, иными словами, обусловленная генетически, недостаточность иммунной системы, что характеризуется нарушением гуморального звена и проявляется гипогаммаглобулинемией.

Клинические манифестации у таких пациентов обычно включают в себя:

  1. Развитие аутоиммунных заболеваний:

    • витилиго;

    • цитопении;

    • артрита.

  2. Интерстициальные заболевания легких.

  3. Энтеропатии.

  4. Лимфоидная гиперплазия.

  5. Спленомегалии.

Лечение и профилактика дефицита иммуноглобулинов

При полном дефиците иммуноглобулинов, обусловленном определенными врожденными мутациями, возникающими в ответственных за регуляцию данного процесса генах, искусственное введение донорских антител не позволяет достичь желаемого результата, а только усугубляет течение болезни — возникает аллергическая реакция.

Вспомните про иммунологическую толерантность — неспособность иммунной системы продуцировать антитела против собственных антигенов (за исключением забарьерных органов, разумеется). Это своеобразное снисхождение с ее стороны, зерна которого закладываются при эмбриональном развитии — она сталкивается с различными молекулами и, в конце концов, вырабатывает четкое правило: “это свои”, а “это чужие”.

Аллергическая реакция

Но при изначальном отсутствии в организме антител — скажем, класса А — иммунокомпетентные клетки лишены такой возможности: они никогда ранее с ними не встречались, в их сложно запрограммированных центрах базы данных отсутствует упоминание данного вещества, как своего собственного, — а, значит, они приступают к самому логичному в данной ситуации решению проблемы: уничтожению чужестранцев.

Да, звучит парадоксально: иммуноглобулины против антител — но это не масло масляное и не игра слов, а реальный процесс, происходящий по весьма объяснимым причинам и механизмам, на котором, кстати, основываются некоторые методики серологической диагностики тех или иных заболеваний.

В целом, селективный иммунодефицит не всегда требует вмешательства со стороны врачей — особенно, если протекает бессимптомно. При более тяжелых и, как правило, выявляемых на первых годах жизни патологиях иммунной системы, проводится либо пересадка вилочковой железы, либо назначаются инъекции иммуноглобулинов и прием антибиотиков в качестве профилактики бактериальных заболеваний.



Читайте также