Kelas imunoglobulin dan dinamika terkait usia

Imunoglobulin manusia cukup heterogen dan diwakili oleh 5 kelas dan beberapa subkelas. Imunoglobulin ini terdeteksi dalam darah pada periode usia yang berbeda dan mencapai konsentrasi khas orang dewasa pada waktu yang berbeda.

Telah diterima untuk membedakan 5 kelas imunoglobulin: A, M, G, E, D. Setiap kelas imunoglobulin memiliki perbedaan baik dalam berat molekul, koefisien sedimentasi, maupun partisipasinya dalam reaksi imun. Kandungan imunoglobulin merupakan salah satu indikator penting dari hubungan humoral imunitas.

Karakteristik utama imunoglobulin dari berbagai kelas

Indikator	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Bentuk molekul	Monomer	Monomer dan dimer	Pentamer	Monomer	Monomer
Jumlah subkelas	4	2	2	-	-
Berat molekul, dalton	150.000	160.000 - monomer	950.000	175.000	190.000
Persentase semua ID serum	75-85	7-15	5-10	0.3	0,003
Waktu paruh, hari	23	6	5	3	2
Valensi antibodi	2	2	5 atau 10	2	2
Jalur transplasenta	+	-	-	-	-
Partisipasi dalam opsonisasi	+	+	+	-	-
Fiksasi komplemen	+	+	+	-	-

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

Imunoglobulin G

Imunoglobulin G mengandung antibodi yang memainkan peran utama dalam melindungi terhadap banyak infeksi virus (campak, cacar, rabies, dll.) dan bakteri yang terutama disebabkan oleh mikroorganisme gram positif, serta tetanus dan malaria, hemolisin anti-Rhesus, antitoksin (difteri, stafilokokus, dll.). Antibodi IgG memiliki efek destruktif dengan bantuan komplemen, opsonisasi, aktivasi fagositosis, dan memiliki sifat penetral virus. Subfraksi imunoglobulin G dan rasionya tidak hanya dapat ditentukan oleh spesifisitas stimulus antigenik (infeksi), tetapi juga menjadi bukti kompetensi imunologis yang tidak lengkap. Dengan demikian, defisiensi imunoglobulin G2 dapat dikaitkan dengan defisiensi imunoglobulin A, dan peningkatan konsentrasi imunoglobulin G4 pada banyak anak mencerminkan kemungkinan predisposisi atopik atau atopi, tetapi jenisnya berbeda dari yang klasik, berdasarkan produksi dan reaksi imunoglobulin E.

Imunoglobulin M

Imunoglobulin M berperan penting dalam melindungi tubuh dari infeksi. Imunoglobulin M mengandung antibodi terhadap bakteri gram negatif (shigella, demam tifoid, dll.), virus, serta hemolisin sistem ABO, faktor reumatoid, dan antibodi antiorgan. Antibodi yang termasuk golongan imunoglobulin M memiliki aktivitas aglutinasi tinggi dan mampu mengaktifkan komplemen melalui jalur klasik.

Imunoglobulin A

Peran dan signifikansi imunoglobulin A serum belum cukup dipelajari. Ia tidak berpartisipasi dalam aktivasi komplemen, dalam lisis bakteri dan sel (misalnya, eritrosit). Pada saat yang sama, masuk akal untuk mengasumsikan bahwa imunoglobulin A serum adalah sumber utama untuk sintesis imunoglobulin A sekretori. Yang terakhir ini dibentuk oleh sel limfoid dari selaput lendir sistem pencernaan dan pernapasan dan, dengan demikian, berpartisipasi dalam sistem kekebalan lokal, mencegah invasi patogen (virus, bakteri, dll.) ke dalam tubuh. Ini adalah apa yang disebut garis pertahanan pertama tubuh dari infeksi.

Imunoglobulin D

Sedikit yang diketahui tentang fungsi antibodi yang terkait dengan imunoglobulin D. Imunoglobulin D ditemukan di jaringan amandel dan kelenjar adenoid, yang menunjukkan perannya dalam kekebalan lokal. Imunoglobulin D terletak di permukaan limfosit B (bersama dengan IgM monomerik) dalam bentuk mIg, yang mengendalikan aktivasi dan supresinya. Telah ditetapkan juga bahwa imunoglobulin D mengaktifkan komplemen alternatif dan memiliki aktivitas antivirus. Dalam beberapa tahun terakhir, minat terhadap imunoglobulin D telah meningkat karena deskripsi penyakit demam akut jenis demam rematik (pembesaran kelenjar getah bening, poliserositis, artralgia, dan mialgia) yang dikombinasikan dengan hiperimunoglobulinemia D.

Imunoglobulin E

Imunoglobulin E, atau reagin, dikaitkan dengan konsep reaksi alergi tipe langsung. Metode utama untuk mengenali sensitisasi spesifik terhadap berbagai alergen adalah studi tentang imunoglobulin E total atau total dalam serum darah, serta titer antibodi imunoglobulin E terhadap alergen rumah tangga tertentu, zat makanan, serbuk sari tanaman, dll. Imunoglobulin E juga mengaktifkan makrofag dan eosinofil, yang dapat meningkatkan fagositosis atau aktivitas mikrofag (neutrofil).

Pada periode pascanatal, ada dinamika yang signifikan dalam kandungan imunoglobulin dari berbagai kelas dalam darah anak-anak. Hal ini terkait dengan fakta bahwa selama bulan-bulan pertama kehidupan, pembusukan dan penghapusan imunoglobulin kelas B yang ditransfer secara transplasenta dari ibu terus berlanjut. Pada saat yang sama, ada peningkatan konsentrasi imunoglobulin dari semua kelas produksi mereka sendiri. Selama 4-6 bulan pertama, imunoglobulin ibu hancur total dan sintesis imunoglobulin mereka sendiri dimulai. Perlu dicatat bahwa limfosit B mensintesis terutama imunoglobulin M, yang kandungannya mencapai indikator karakteristik orang dewasa lebih cepat daripada kelas imunoglobulin lainnya. Sintesis imunoglobulin B mereka sendiri terjadi lebih lambat.

Seperti yang telah disebutkan, saat lahir anak tidak memiliki imunoglobulin sekretori. Jejaknya mulai terdeteksi sejak akhir minggu pertama kehidupan. Konsentrasinya meningkat secara bertahap, dan kandungan imunoglobulin A sekretori mencapai nilai maksimumnya hanya pada usia 10-12 tahun.

Imunoglobulin E dalam serum darah, kU/l

Usia anak-anak	Anak-anak yang sehat		Pada orang dewasa dengan penyakit
	Minimum	Maksimum	Penyakit	Minimum	Maksimum
Bayi baru lahir	Angka 0	2	Rinitis alergi	120	1000
3-6 bulan	3	10	Asma atopik	120	Tahun 1200
12 »	8	20	Dermatitis atopik	80	14.000
5 tahun	10	50	Aspergillosis bronkopulmonalis:
10 »	15	60	Pengampunan	80	1000
Orang dewasa	20	100	Eksaserbasi	1000	8000
			Sindrom hiper-IgE	1000	14.000
			Mieloma IgE	Lebih dari 15.000	-

Imunoglobulin serum pada anak-anak, g/l

Usia	Imunoglobulin G		Imunoglobulin A		Imunoglobulin M
	Minimum	Maksimum	Minimum	Maksimum	Minimum	Maksimum
0-2 minggu	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 bulan	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 tahun	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 tahun	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

Kadar imunoglobulin A sekretori yang rendah ditemukan pada anak-anak usia satu tahun dalam sekresi usus halus dan besar, serta dalam tinja. Pada cairan hidung anak-anak usia satu bulan, imunoglobulin A sekretori tidak ada dan meningkat sangat lambat pada bulan-bulan berikutnya (hingga 2 tahun). Hal ini menjelaskan rendahnya insiden infeksi pernapasan pada anak kecil.

Imunoglobulin D dalam serum darah bayi baru lahir memiliki konsentrasi 0,001 g/l. Kemudian meningkat setelah minggu ke-6 kehidupan dan mencapai nilai karakteristik orang dewasa pada usia 5-10 tahun.

Dinamika yang kompleks tersebut menciptakan perubahan rasio kuantitatif dalam serum darah, yang tidak dapat diabaikan dalam menilai hasil studi diagnostik sistem imun, serta dalam menafsirkan karakteristik morbiditas dan konstitusi imunologi dalam periode usia yang berbeda. Kadar imunoglobulin yang rendah selama tahun pertama kehidupan menjelaskan kerentanan anak-anak terhadap berbagai penyakit (organ pernapasan, pencernaan, lesi kulit pustular). Dengan meningkatnya kontak antara anak-anak di tahun kedua kehidupan, dengan latar belakang tingkat imunoglobulin yang relatif rendah selama periode ini, morbiditas mereka yang sangat tinggi diamati dibandingkan dengan anak-anak pada periode masa kanak-kanak lainnya.

Serum darah mengandung imunoglobulin E dalam jumlah yang sangat sedikit. Konsentrasinya meningkat seiring bertambahnya usia, yang sebagian besar berkorelasi dengan timbulnya alergi dan, yang lebih jarang, penyakit lainnya (helminthiasis, parasitosis).

Heterogenitas kelas imunoglobulin M terdeteksi pada bulan ke-3 kehidupan, kemudian kandungannya meningkat, tetapi lebih nyata - pada 2-2 1/2 tahun. Pada bayi baru lahir, kandungan antitoksin stafilokokus sama dengan orang dewasa, dan kemudian menurun. Sekali lagi, peningkatannya yang andal diamati pada 24-30 bulan kehidupan. Dinamika konsentrasi antitoksin stafilokokus dalam darah anak menunjukkan bahwa kadar awalnya yang tinggi disebabkan oleh transfer transplasenta dari ibu. Sintesisnya sendiri terjadi kemudian, yang menjelaskan tingginya frekuensi lesi kulit pustular (pioderma) pada anak kecil. Dalam kasus infeksi usus (salmonellosis, coli-enteritis, disentri), antibodi terhadap patogennya jarang terdeteksi pada anak-anak dalam 6 bulan pertama kehidupan, pada usia 6 hingga 12 bulan - hanya pada 1/3 pasien, dan pada anak-anak di tahun kedua kehidupan - hampir 60%.

Dalam kasus infeksi saluran pernapasan akut (adenovirus, parainfluenza), serokonversi pada anak-anak usia satu tahun hanya ditemukan pada 1/3 dari mereka yang pernah mengalaminya, dan pada tahun kedua - sudah pada 60%. Ini sekali lagi menegaskan kekhasan pembentukan hubungan humoral imunitas pada anak kecil. Bukan kebetulan bahwa dalam banyak manual tentang pediatri dan imunologi, sindrom atau fenomena klinis dan imunologis yang dijelaskan menerima hak bentuk nosologis dan ditetapkan sebagai "hipoisoglobulinemia sementara fisiologis pada anak kecil".

Masuknya sejumlah kecil bahan antigenik dari makanan melalui penghalang usus bukanlah fenomena patologis itu sendiri. Pada anak-anak yang sehat dari segala usia, serta pada orang dewasa, sejumlah kecil protein makanan dapat masuk ke dalam darah, yang menyebabkan pembentukan antibodi spesifik. Hampir semua anak yang diberi susu sapi mengembangkan antibodi pencetus. Pemberian susu sapi menyebabkan peningkatan konsentrasi antibodi terhadap protein susu sedini 5 hari setelah pengenalan formula. Respons imun terutama terlihat pada anak-anak yang telah menerima susu sapi sejak masa neonatal. Pemberian ASI sebelumnya menghasilkan kadar antibodi yang lebih rendah dan peningkatannya yang lambat. Seiring bertambahnya usia, terutama setelah 1-3 tahun, penurunan konsentrasi antibodi terhadap protein makanan ditentukan secara paralel dengan penurunan permeabilitas dinding usus. Kemungkinan antigenemia makanan pada anak-anak yang sehat telah dibuktikan dengan isolasi langsung antigen makanan yang ditemukan dalam darah dalam bentuk bebas atau sebagai bagian dari kompleks imun.

Pembentukan impermeabilitas relatif terhadap makromolekul, yang disebut blok usus, pada manusia dimulai di dalam rahim dan terjadi secara bertahap. Semakin muda anak, semakin tinggi permeabilitas ususnya terhadap antigen makanan.

Bentuk perlindungan khusus terhadap efek berbahaya dari antigen makanan adalah sistem imun saluran cerna, yang terdiri dari komponen seluler dan sekretori. Beban fungsional utama dipikul oleh imunoglobulin A dimerik (SIgA). Kandungan imunoglobulin ini dalam air liur dan sekresi pencernaan jauh lebih tinggi daripada dalam serum. Dari 50 hingga 96% di antaranya disintesis secara lokal. Fungsi utama dalam kaitannya dengan antigen makanan adalah untuk mencegah penyerapan makromolekul dari saluran cerna (pengecualian imun) dan mengatur penetrasi protein makanan melalui epitel selaput lendir ke lingkungan internal tubuh. Molekul antigen yang relatif kecil yang menembus permukaan epitel merangsang sintesis lokal SIgA, yang mencegah pengenalan antigen berikutnya dengan membentuk kompleks pada membran. Namun, saluran cerna bayi yang baru lahir tidak memiliki bentuk perlindungan khusus ini, dan semua hal di atas dapat terwujud sepenuhnya segera, karena sistem sintesis SIgA sepenuhnya matang. Pada anak yang disusui, periode pematangan minimal yang cukup dapat bervariasi dari 6 bulan hingga 1/2 tahun atau lebih. Ini akan menjadi periode pembentukan "blok usus". Sebelum periode ini, sistem perlindungan sekresi lokal dan pemblokiran antigen makanan dapat disediakan hanya dan secara eksklusif oleh kolostrum dan ASI. Pematangan akhir kekebalan sekresi dapat terjadi setelah 10-12 tahun.

Makna biologis dari peningkatan signifikan kandungan imunoglobulin A dalam kolostrum sebelum kelahiran terletak pada fungsi khusus kekebalan tubuh terhadap antigen (infeksi dan makanan) pada selaput lendir.

Kandungan SIgA dalam kolostrum sangat tinggi dan mencapai 16-22,7 mg/l. Dengan transisi susu kolostrum ke susu matang, konsentrasi imunoglobulin sekretori menurun secara signifikan. Penerapan fungsi perlindungan SIgA difasilitasi oleh ketahanannya yang nyata terhadap aksi proteolitik enzim, yang karenanya SIgA mempertahankan aktivitasnya di semua bagian saluran pencernaan, dan pada anak yang disusui, hampir seluruhnya dikeluarkan tanpa berubah bersama feses.

Partisipasi SIgA dalam ASI dalam proses imun yang terkait dengan antigen makanan telah dibuktikan dengan terdeteksinya antibodi imunoglobulin A dalam ASI terhadap sejumlah protein makanan: α-kasein, β-kasein, β-laktoglobulin dari susu sapi.

Imunoglobulin kedua yang paling pekat adalah imunoglobulin G, dan kandungan imunoglobulin G4 yang relatif tinggi menjadi perhatian khusus. Rasio konsentrasi imunoglobulin G4 dalam kolostrum terhadap kandungan dalam plasma darah melebihi rasio konsentrasi imunoglobulin G dalam kolostrum terhadap kandungan dalam plasma darah lebih dari 10 kali lipat. Fakta ini, menurut para peneliti, dapat menunjukkan produksi lokal imunoglobulin G4 atau pengangkutan selektifnya dari darah tepi ke kelenjar susu. Peran imunoglobulin G4 kolostrum tidak jelas, tetapi partisipasinya dalam proses interaksi dengan antigen makanan dikonfirmasi oleh deteksi antibodi imunoglobulin C4 spesifik terhadap β-laktoglobulin, bovin serum albumin dan α-gliadin dalam plasma dan kolostrum. Telah disarankan bahwa imunoglobulin G4 meningkatkan aktivasi antigenik sel mast dan basofil, yang mengarah pada pelepasan mediator yang diperlukan untuk kemotaksis dan fagositosis.

Kandungan imunoglobulin E dalam kolostrum mencapai beberapa ratus nanogram per 1 ml. Dalam ASI, kandungannya cepat menurun dan hanya ditentukan pada kadar tinggi dalam serum darah ibu. Telah ditemukan bahwa faktor spesifik antigen yang menekan produksi imunoglobulin E pada bayi baru lahir dapat ditularkan melalui ASI.

Dengan demikian, keadaan sintesis imunoglobulin tidak hanya menentukan kesiapan anak kecil terhadap infeksi, tetapi juga ternyata menjadi mekanisme kausal untuk penetrasi aliran zat alergenik yang luas melalui penghalang usus dan penghalang selaput lendir lainnya. Bersama dengan karakteristik anatomi dan fisiologis anak kecil lainnya, ini membentuk bentuk khusus dan cukup independen dari "konstitusi atopik sementara, atau diatesis anak kecil." Diatesis ini dapat memiliki manifestasi kulit yang sangat jelas (eksim, dermatosis alergi) hingga usia 2-3 tahun dengan remisi perubahan kulit yang cepat berikutnya atau pemulihan total pada tahun-tahun berikutnya. Pada banyak anak dengan kecenderungan turun-temurun terhadap atopi, peningkatan permeabilitas selaput lendir selama periode diatesis atopik sementara berkontribusi pada penerapan kecenderungan turun-temurun dan pembentukan rantai panjang penyakit alergi yang sudah persisten.

Dengan demikian, ciri-ciri fisiologis kekebalan yang berkaitan dengan usia pada anak kecil menentukan peningkatan yang signifikan dalam kepekaan mereka terhadap faktor lingkungan yang menular dan paparan alergen. Hal ini menentukan banyak persyaratan untuk perawatan anak dan pencegahan penyakit. Ini termasuk perlunya kontrol khusus atas risiko kontak dengan infeksi, kelayakan pendidikan individu atau kelompok mini, kontrol atas kualitas produk makanan dan toleransinya sesuai dengan gejala reaksi alergi. Ada juga jalan keluar dari situasi tersebut, yang dikembangkan oleh evolusi mamalia selama ribuan tahun - ini adalah pemberian ASI penuh kepada anak-anak. Kolostrum dan ASI asli, yang mengandung sejumlah besar imunoglobulin A, makrofag, dan limfosit, seolah-olah mengimbangi ketidakmatangan kekebalan umum dan lokal pada anak-anak di bulan-bulan pertama kehidupan, yang memungkinkan mereka untuk dengan aman melewati usia keadaan kritis atau batas sistem kekebalan tubuh.

Peningkatan kadar imunoglobulin serum dan sekretori pada usia 5 tahun bertepatan dengan penurunan kejadian penyakit menular selama periode masa kanak-kanak ini, serta dengan perjalanan penyakit yang lebih ringan dan jinak pada banyak infeksi.