IMMUNGLOBULIN M (IGM): STRUKTUR, FUNKTIONEN UND WERTE - BIOLOGIE - 2025

Das Immunglobulin M oder IgM ist ein Antikörper, der von B-Zellen oder Lymphozyten des Immunsystems vieler Tiere produziert wird. Es kann an der Plasmamembran dieser Zellen haften oder als Komplex in den Blutkreislauf und die Lymphe sekretiert werden, sodass es aktiv an den Prozessen der humoralen oder adaptiven Immunität beteiligt ist.

Wie die anderen Immunglobuline (IgG, IgA, IgD und IgE) hat Immunglobulin M eine solche Struktur, dass es nahezu jede Art von Antigen binden kann, einschließlich Proteine, Glykoproteine, Polysaccharide und andere Kohlenhydrate, Nukleinsäuren, Lipide, unter anderen.

Schema von Immunglobulin M, einem Pentamer. Autor: Artur Jan Fijałkowski, Wikimedia Commons

IgM ist einer der ersten Antikörper, die im Verlauf einer bakteriellen Infektion und während der Entwicklung des Neugeborenen produziert werden.

Es war das erste, das mit signifikanter Homogenität gereinigt wurde, und da es ein polyreaktiver Antikörper ist, dh zwei oder mehr Antigene gleichzeitig binden kann, selbst wenn sie unterschiedlicher Natur sind, ist es sehr wichtig, unterschiedliche zu bekämpfen Pathologien.

Als "natürliche Antikörper", dh solche, die ohne absichtliche vorherige Immunisierung hergestellt werden, können diese Immunglobuline nicht nur an bakterielle Antigene, sondern auch an Viren, Protozoen, Metazoenparasiten und Pilze sowie bestimmte Bestandteile des Blutplasmas binden.

Struktur von IgM

Analog zu dem, was für Immunglobulin G, einen der am häufigsten vorkommenden Antikörper im Blutplasma, und die anderen Immunglobuline beschrieben wurde, weisen die Monomere von Immunglobulin M eine Struktur auf, die wie in Form eines "Y" beschrieben werden könnte, obwohl dies der Fall ist Antikörper werden normalerweise im Plasma als Pentamer gefunden.

Jede der 5 Untereinheiten dieses pentameren Glykoproteins besteht aus vier Ketten: zwei identischen schweren Ketten mit 55 kDa "µ" und zwei identischen leichten Ketten mit 25 kDa, die, wenn sie in der löslichen pentameren Form assoziiert sind, etwa 970 kDa wiegen.

Leichte Ketten binden nur an einen Teil schwerer Ketten durch Bildung von Disulfidbrücken zwischen Cysteinresten.

Wenn diese Moleküle enzymatisch hydrolysiert werden, führt diese Reaktion zu zwei Fragmenten, von denen eines "homogen" ist, bekannt als konstante Region oder Fc, und das andere bekannt als variable Region oder Fab2 (auch als hypervariable Region bezeichnet), an die gebunden werden kann ein Antigen.

Die Aminosäuresequenz der schweren Kette von Immunglobulin M, insbesondere die der konstanten Region, definiert ihre Identität sowie die der anderen Isotypen von Antikörpern, die bei Tieren definiert wurden und zusammen die Überfamilie bilden Immunglobuline.

Die Tertiärstruktur der schweren und leichten Ketten dieses Antikörpers besteht aus β-gefalteten Schichten, die durch Schleifen unterschiedlicher Länge miteinander verbunden sind, die durch Disulfidbrücken stabilisiert werden können.

In der pentameren Form interagiert jedes Monomer des IgM mit einer als J-Kette bezeichneten Polypeptid-Vereinigungskette von 15 kDa, was die Bildung der durch die 5 Monomere gebildeten Struktur ermöglicht.

Da jedes Monomer zwei identische Antigenmoleküle binden kann, kann ein IgM-Pentamer 10 Antigene gleichzeitig binden.

Eigenschaften

Immunglobulin M ist an der anfänglichen Reaktion gegen bakterielle Antigene beteiligt, daher ist es normalerweise der erste Antikörper, der von aktivierten B-Zellen während der Immunantwort sekretiert wird.

Da seine lösliche Struktur in der Lage ist, an eine große Anzahl von Antigenmolekülen zu binden, kann es Antigenpartikel aggregieren oder agglutinieren, die zu Zellen wie roten Blutkörperchen, Bakterien, Protozoen und anderen gehören.

Dieser Antikörper ist sehr wichtig für die frühe Neutralisation von bakteriellen Toxinen und ist auch wirksam bei der Vermittlung der Aktivität des Komplementsystems, wodurch die schnelle "Opsonisierung" von Antigenpartikeln gefördert wird.

Grafische Darstellung von Immunglobulin M, das an antigene Epitope eindringender Bakterien gebunden ist (Quelle: SA1590 über Wikimedia Commons)

Seine monomere Form ist im Allgemeinen an die Plasmamembran von "naiven" B-Lymphozyten gebunden, wie dies bei Immunglobulin D der Fall ist, und es wurde festgestellt, dass ein großer Teil des B-Zell-Repertoires von Neugeborenen Lymphozyten mit IgM in ihrer Membran entspricht. .

Hervorzuheben ist auch die Tatsache, dass es sich nach den ersten Antigenstimulationen um das erste Immunglobulin handelt, das von „naiven“ B-Zellen in Feten während der Schwangerschaft produziert wird.

Obwohl Immunglobulin M in geringer Konzentration in den Sekreten von Säugetieren gefunden wurde, deutet dies darauf hin, dass es auch am immunologischen Schutz der Körperschleimhaut beteiligt ist.

Hohe (signifikante) IgM-Werte

Eine Person hat hohe Immunglobulinwerte, wenn Studien Werte über dem Normalbereich zeigen.

Hohe Plasma-Immunglobulin-M-Werte können auf eine kürzliche Exposition gegenüber einem Antigen sowie auf ein frühes Stadium einer Virushepatitis und andere pathologische Zustände hinweisen, wie z.

- Mononukleose,

- rheumatoide Arthritis,

- Waldenstroms Makroglobulinämie,

- nephrotisches Syndrom (Nierenschaden)

- Entwicklung von Infektionen durch Parasiten

Ein weiterer Grund, warum im Serum hohe IgM-Spiegel erzielt werden können, ist das Vorhandensein von „Hyper-IgM“ -Syndromen (HIGM). Patienten mit diesem Syndrom sind anfälliger für wiederkehrende Infektionen und sogar für verschiedene Krebsarten, da dies zu einem drastischen Abfall der IgG-Spiegel führt.

Niedrige Werte (Bedeutung)

Das Vorhandensein einiger signifikanter Pathologien wie multipler Myelome, einiger Arten von Leukämien und bestimmter erblicher immunologischer Erkrankungen wurde mit niedrigen Immunglobulin-M-Spiegeln im Serum korreliert.

Patienten mit Wiskott-Aldrich-X-chromosomalem Mangel-Syndrom können niedrige IgM-Spiegel aufweisen, jedoch kann ein geringfügiger Anstieg der Spiegel der anderen vier Immunglobuline den Zustand kompensieren.

Niedrige IgM-Spiegel können auf schwerwiegendere Zustände wie einen Immunglobulinmangel hinweisen, der schwerwiegende gesundheitliche Auswirkungen haben kann, insbesondere während der Exposition gegenüber neuen Antigenen oder im Verlauf bestimmter Krankheiten.

Diese Mängel können viele Ursachen haben, von Fehlern in Antigenerkennungssystemen bis hin zu Fehlern bei der Produktion von Antikörpern durch B-Lymphozyten.

Bei Patienten mit selektivem IgM-Mangel, die aus einer "seltenen" Form der Dysgammaglobulinämie bestehen, wurden Werte von nur 40 mg / dl berichtet.

Normalwerte

Der normale Bereich der Immunglobulin-M-Konzentration im Plasma ist sehr unterschiedlich und hängt unter anderem vom Alter ab. Je nach Altersgruppe liegt dieser Antikörper in einer Konzentration von:

- 26-122 mg / dl zwischen 0 und 5 Monaten

- 32-132 mg / dl zwischen 5 und 9 Monaten

- 40-143 mg / dl zwischen 9 und 15 Monaten

- 46-152 mg / dl zwischen 15 und 24 Monaten

- 37-184 mg / dl zwischen 2 und 4 Jahren

- 27-224 mg / dl zwischen 4 und 7 Jahren

- 35-251 mg / dl zwischen 7 und 10 Jahren

- 41-255 mg / dl zwischen 10 und 13 Jahren

- 45-244 mg / dl zwischen 13 und 16 Jahren

- 49-201 mg / dl zwischen 16 und 18 Jahren

- 37-286 mg / dl bei Erwachsenen über 18 Jahren, obwohl einige Texte darauf hinweisen, dass der Bereich zwischen 45 und 150 mg / dl, zwischen 45 und 250 mg / dl oder zwischen 60 und 360 mg / dl liegt

Es ist wichtig zu erwähnen, dass diese Konzentrationswerte von IgM mehr oder weniger zehnmal niedriger sind als die von anderen wichtigen Immunglobulinen wie beispielsweise IgG.

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