IMUNOGLOBULINA M (IGM): STRUCTURĂ, FUNCȚII ȘI VALORI - BIOLOGIE - 2025

Imunoglobulina M sau IgM este un anticorp produs de celulele B sau limfocite ale sistemului imunitar al multor animale. Poate fi găsit atașat de membrana plasmatică a acestor celule sau poate fi secretat ca un complex în fluxul sanguin și limfă, deci participă activ la procesele de imunitate umorală sau adaptativă.

Ca și celelalte imunoglobuline (IgG, IgA, IgD și IgE), imunoglobulina M are o astfel de structură care o face capabilă să lege aproape orice tip de antigen, inclusiv proteine, glicoproteine, polizaharide și alți carbohidrați, acizi nucleici, lipide, printre alții.

Schema imunoglobulinei M, un pentamer. Autor: Artur Jan Fijałkowski, wikons commons

IgM este unul dintre primii anticorpi produși în cursul unei infecții bacteriene și în timpul dezvoltării neonatale.

A fost primul care a fost purificat cu o omogenitate semnificativă și, deoarece este un anticorp poli-reactiv, adică are capacitatea de a lega simultan doi sau mai mulți antigeni, chiar dacă sunt de natură diferită, este foarte important să combatăți diferit patologii.

Ca „anticorpi naturali”, adică cei care sunt produși fără imunizare prealabilă intenționată, aceste imunoglobuline se pot lega nu numai de antigene bacteriene, ci și de viruși, protozoare, paraziți metazoanici și ciuperci, precum și anumite componente ale plasmei sanguine.

Structura IgM

Analog cu ceea ce a fost descris pentru imunoglobulina G, unul dintre cei mai abundenți anticorpi din plasma sanguină, precum și celelalte imunoglobuline, monomerii imunoglobulinei M au o structură care ar putea fi descrisă sub forma unei "Y", deși aceasta Anticorpul se găsește de obicei în plasmă ca pentamer.

Fiecare dintre cele 5 subunități ale acestei glicoproteine ​​pentamerice este alcătuită din patru lanțuri: două lanțuri grele identice de 55 kDa „µ” și două lanțuri ușoare identice de 25 kDa care, atunci când sunt asociate în forma pentamerică solubilă, cântăresc aproximativ 970 kDa.

Lanțurile ușoare se leagă numai de o porțiune de lanțuri grele prin formarea de punți disulfură între reziduurile de cisteină.

Când aceste molecule sunt hidrolizate enzimatic, această reacție are ca rezultat două fragmente, unul dintre ele „omogen”, cunoscut sub numele de regiunea constantă sau Fc, iar celălalt cunoscut sub numele de regiune variabilă sau Fab2 (denumită și regiunea hipervariabilă), capabil să se lege un antigen.

Secvența de aminoacizi a lanțului greu de imunoglobulină M, în special cea a regiunii constante, este ceea ce definește identitatea sa, precum și cea a celorlalte izotipuri de anticorpi definiți la animale, care alcătuiesc împreună superfamilia imunoglobuline.

Structura terțiară a lanțurilor grele și ușoare ale acestui anticorp este formată din foi pliate β conectate între ele prin bucle de lungime variabilă care pot fi stabilizate prin punți disulfură.

În forma pentamerică, fiecare monomer al IgM interacționează cu un lanț polipeptidic de uniune numit lanț J, de 15 kDa și care permite formarea structurii formate din cei 5 monomeri.

Deoarece fiecare monomer are capacitatea de a lega două molecule antigenice identice, un pentamer IgM poate lega 10 antigene simultan.

Caracteristici

Imunoglobulina M participă la răspunsul inițial împotriva antigenelor bacteriene, deci este de obicei primul anticorp secretat de celulele B activate în timpul răspunsului imun.

Întrucât structura sa solubilă este capabilă să se lege la un număr mare de molecule de antigen, are capacitatea de a agrega sau aglutina particule antigenice aparținând celulelor cum ar fi globulele roșii, bacteriile, protozoarele și altele.

Acest anticorp este foarte important pentru neutralizarea precoce a toxinelor bacteriene și este, de asemenea, eficient în medierea activității sistemului complementului, promovând „opsonizarea” rapidă a particulelor antigenice.

Reprezentarea grafică a imunoglobulinei M legată de epitopurile antigenice ale bacteriilor invadatoare (Sursa: SA1590 prin Wikimedia Commons)

Forma sa monomerică se găsește, în general, atașată de membrana plasmatică a limfocitelor B „naive”, cum este cazul imunoglobulinei D și s-a stabilit că o mare parte din repertoriul de celule B al nou-născuților corespunde limfocitelor cu IgM în membrana lor. .

De remarcat este și faptul că este prima imunoglobulină produsă de celulele B „naive” la fături în timpul sarcinii, după primele stimulări antigenice.

Deși în concentrație scăzută, imunoglobulina M a fost găsită în secrețiile animalelor de mamifere, un fapt care sugerează că participă și la protecția imunologică a mucoasei corporale.

Valori IgM mari (semnificative)

Se consideră că o persoană are valori mari ale imunoglobulinei atunci când studiile arată valori peste limita normală.

Valorile ridicate ale imunoglobulinei M plasmatice pot fi indicative ale expunerii recente la un antigen, precum și a unei etape precoce a hepatitei virale și a altor afecțiuni patologice, cum ar fi:

- mononucleoză,

- artrita reumatoida,

- macroglobulinemia Waldenstrom,

- sindrom nefrotic (leziuni renale)

- dezvoltarea infecțiilor cauzate de agenții paraziți

Un alt motiv pentru care se pot obține niveluri ridicate de IgM în ser este existența sindroamelor „Hyper IgM” (HIGM). Pacienții cu acest sindrom sunt mai susceptibili să sufere de infecții recurente și chiar de diferite tipuri de cancer, deoarece provoacă o scădere drastică a nivelurilor de IgG.

Valori scăzute (sens)

Existența unor patologii semnificative, cum ar fi mielomele multiple, unele tipuri de leucemii și anumite boli imunologice moștenite a fost corelată cu niveluri scăzute de imunoglobulină M în ser.

Pacienții cu sindromul de deficiență legată de Wiskott-Aldrich X pot avea niveluri scăzute de IgM, cu toate acestea, o creștere mică a nivelurilor celorlalte patru imunoglobuline poate compensa afecțiunea.

Nivelurile scăzute de IgM pot indica condiții mai severe, cum ar fi o deficiență de imunoglobulină, care poate avea implicații grave asupra sănătății, în special în timpul expunerii la noi antigene sau în cursul anumitor boli.

Aceste deficiențe pot avea numeroase cauze, de la erori în sistemele de recunoaștere a antigenului la defecte în producția de anticorpi de către limfocitele B.

Pentru pacienții cu deficiențe selective de IgM au fost raportate niveluri de până la 40 mg / dL, care constau într-o formă „rară” de disgammaglobulinemie.

Valori normale

Gama normală de concentrație plasmatică a imunoglobulinei M este foarte variabilă și depinde, printre multe lucruri, de vârstă. Conform diferitelor grupe de vârstă, acest anticorp este în concentrație de:

- 26-122 mg / dL între 0 și 5 luni

- 32-132 mg / dL între 5 și 9 luni

- 40-143 mg / dL între 9 și 15 luni

- 46-152 mg / dL între 15 și 24 de luni

- 37-184 mg / dL între 2 și 4 ani

- 27-224 mg / dL între 4 și 7 ani

- 35-251 mg / dL între 7 și 10 ani

- 41-255 mg / dL între 10 și 13 ani

- 45-244 mg / dL între 13 și 16 ani

- 49-201 mg / dL între 16 și 18 ani

- 37-286 mg / dL la adulți cu vârsta peste 18 ani, deși unele texte indică faptul că intervalul este cuprins între 45 și 150 mg / dL, între 45 și 250 mg / dL sau între 60 și 360 mg / dL

Este important de menționat că aceste valori ale concentrației IgM sunt mai mult sau mai puțin de 10 ori mai mici decât cele ale altor imunoglobuline importante, cum ar fi IgG, de exemplu.

Referințe

1. Actor, JK (2019). Imunologie introductivă, a 2-a: concepte de bază pentru aplicații interdisciplinare. Presă academică.
2. Bengten, E., Wilson, M., Miller, N., Clem, LW, Pilström, L., & Warr, GW (2000). Izotipurile imunoglobulinei: structură, funcție și genetică. În Originea și Evoluția Sistemului Imun Vertebrat (pp. 189-219). Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Burrell, CJ, Howard, CR, & Murphy, FA (2016). Virologia medicală a lui Fenner și White. Presă academică.
4. Casali, P. (1998). IgM. Elsevier.
5. Hu, F., Zhang, L., Zheng, J., Zhao, L., Huang, J., Shao, W., … și Qiu, X. (2012). Producția spontană de imunoglobulină M în celulele canceroase umane epiteliale. PloS unu, 7 (12).
6. Kruetzmann, S., Rosado, MM, Weber, H., Germing, U., Tournilhac, O., Peter, HH, … și Quinti, I. (2003). Celulele B de memorie B ale imunoglobulinei M care controlează infecțiile cu Streptococcus pneumoniae sunt generate în splină. The Journal of experimental medicine, 197 (7), 939-945.
7. Petar, P., Dubois, D., Rabin, BS, & Shurin, MR (2005). Titluri de imunoglobulină și subtipuri de imunoglobulină. În Măsurarea imunității (pp. 158-171). Presă academică.
8. Sullivan, KE, & Stiehm, ER (Eds.). (2014). Deficiențele imune ale lui Stiehm. Presă academică.