Immunoglobulin A (IgA Antibody) - Structure, Subclasses and Functions - Biology Notes Online (2024)

Publikováno dne: 9. dubna 2024 by BNO Team

Co je to imunoglobulin A (protilátka IgA)?

• Imunoglobulin A (IgA) je jedním z pěti primárních imunoglobulinů nalezených u lidí a je kritickou složkou imunitního systému. Je nezbytný pro udržení slizniční homeostázy v mnoha oblastech těla, včetně gastrointestinálního, respiračního a genitourinárního traktu. IgA, jako hlavní protilátka slizniční imunity, má na starosti obranu těchto oblastí před antigeny a infekcemi.
• IgA je druhým nejrozšířenějším typem imunoglobulinu v těle, produkuje více než všechny ostatní podtypy imunoglobulinů dohromady. Vzniká přepínáním tříd imunoglobulinů, které je řízeno řadou mechanismů. Interakce CD40-CD40L a produkce konkrétních cytokinů řídí vývoj Th2 buněk, což vede k přechodu třídy na různé podtypy Ig. Kromě toho kyselina retinová, metabolit vitaminu A, působí synergicky se specifickými cytokiny na podporu produkce IgA.
• IgA se dělí na dvě podtřídy: IgA1 a IgA2. IgA lze syntetizovat v monomerních a dimerních formách, přičemž dimerní forma je známá jako sekreční IgA (sIgA). sIgA je nejběžnějším typem IgA a lze jej nalézt v slzách, slinách, potu, mlezivu a sekretech z genitourinárního a gastrointestinálního traktu, jakož i v prostatě a respiračním epitelu. Je také přítomen ve stopových koncentracích v krvi.
• Jednou z klíčových vlastností sIgA je jeho sekreční složka, která chrání imunoglobulin před enzymatickou degradací. To umožňuje sIgA přežít v drsném prostředí gastrointestinálního traktu a chránit se před mikroorganismy, které rostou v tělesných sekretech. Zánětlivé účinky jiných imunoglobulinů mohou být podobně inhibovány sIgA. Ve srovnání s jinými třídami protilátek je IgA slabým aktivátorem komplementu a pouze slabě opsonizuje mikroorganismy.
• Závěrem lze říci, že imunoglobulin A (IgA) je důležitou protilátkou ve slizniční imunitě, která působí jako první obranná linie proti patogenům na povrchu sliznic. Je to hlavní protilátka nacházející se v mukózních sekretech a chrání mnoho oblastí těla. Jeho syntéza a léčba jsou komplikované a jeho dimerní forma, sekreční IgA (sIgA), je důležitá pro předcházení infekcím v oblastech sliznic.

Definice imunoglobulinu A (protilátka IgA)

Imunoglobulin A (IgA) je protilátka, která hraje klíčovou roli v imunitní funkci sliznic. Je to druhý nejhojnější imunoglobulin v těle a poskytuje ochranu proti antigenům a patogenům v gastrointestinálním, respiračním a genitourinárním traktu.

Podtřídy imunoglobulinu A (protilátka IgA)

Imunoglobulin A (IgA) existuje ve dvou podtřídách, IgA1 a IgA2, s odlišnými charakteristikami. Zde je shrnutí podtříd na základě poskytnutých informací:

1. IgA1:

• Převládající podtřída IgA nalezená v krevním řečišti, představující přibližně 85 % celkové koncentrace IgA v séru.
• Vykazuje silnou imunitní odpověď na proteinové antigeny a vykazuje střední odpověď na polysacharidy a lipopolysacharidy.
• Produkován převážně lymfoidními tkáněmi v celém těle, včetně lymfoidních tkání souvisejících se sliznicí.

2. IgA2:

• Představuje až 15 % celkového IgA v séru, přičemž vyšší procento se nachází v sekretech, jako je kolostrum, mateřské mléko, slzy a sliny.
• Hraje klíčovou roli v obraně sliznic v dýchacích cestách, očích a gastrointestinálním traktu.
• Zvláště účinný proti polysacharidovým a lipopolysacharidovým antigenům.
• Od IgA1 se liší molekulovou hmotností svých těžkých řetězců a svou náchylností ke štěpení v pantové oblasti bakteriálními proteázami.
• Vyskytuje se ve dvou alotypických formách, IgA2 (m1) a IgA2 (m2).
• Produkce IgA2 je výraznější v sekrečních lymfoidních tkáních, jako je lymfoidní tkáň asociovaná se střevem (GALT).

IgA1 i IgA2 se mohou nacházet v membránově vázané formě a přispívají k obraně těla proti různým antigenům, zejména na površích sliznic.

Strukturaimunoglobulinu A (protilátka IgA)

Imunoglobulin A (IgA) má specifickou strukturu, která přispívá k jeho funkci a stabilitě. Zde je shrnutí struktury IgA na základě poskytnutých informací:

1. Celková struktura:

• IgA je glykoproteinová protilátka složená ze čtyř polypeptidových řetězců. Má dva identické lehké řetězce (L) a dva identické těžké řetězce (H).
• Typ H-řetězce IgA je alfa (α).

2. Monomerní a dimerní formy:

• IgA existuje v monomerní i dimerní formě.
• V krvi se IgA nachází především ve své monomerní formě.
• V tělesných sekretech, jako jsou povrchy sliznic, je IgA přítomen jako dimerní nebo multimerní formy.
• Monomerní IgA v krvi může podléhat polymeraci za vzniku dimerních, trimerních a příležitostně tetramerních forem.

3. Další polypeptidové řetězce:

• V sekretech IgA obsahuje dva další polypeptidové řetězce, známé jako sekreční složka (SC) a J-chain (Joining chain).
• Sekreční složka a J-řetězec přispívají ke stabilitě a funkci IgA.
• Sekreční složka pomáhá při transcytóze IgA přes epiteliální buňky, což umožňuje jeho sekreci do tělesných tekutin.
• J-řetězec spojuje dvě čtyřřetězcové jednotky IgA prostřednictvím disulfidových můstků, což přispívá k tvorbě dimerních nebo multimerních IgA struktur.

Struktura IgA, včetně jeho monomerních a dimerních forem, stejně jako přítomnost dalších polypeptidových řetězců, hraje zásadní roli v jeho funkci protilátky ve slizniční imunitě a ochraně proti patogenům.

Mechanismus

Mechanismus IgA protilátky zahrnuje její sekreci plazmatickými buňkami a její roli ve slizniční imunitě. Zde je přehled mechanismu na základě poskytnutých informací:

1. Vylučování of IgA:

• Plazmatické buňky v celém těle vylučují IgA buď do vnitřních tekutin, nebo do vnějších sekretů.
• Ve vnitřních tekutinách, jako je plazma a cerebrospinální mok, zůstává IgA v monomerní formě.
• Ve vnějších sekretech, jako jsou povrchy sliznic, je IgA primárně uvolňován jako dimer držený pohromadě spojovacím (J) řetězcem.

2. Tvorba dimerního IgA:

• Plazmatické buňky v subepitelu slizničních tkání vylučují monomerní IgA.
• Monomerní IgA tvoří komplexy s J řetězci prostřednictvím kovalentní vazby za vzniku dimerního IgA.

3. Transcytóza a vazba na polymerní Ig Receptor (pIgR):

• Dimerní IgA se spolu s J řetězcem váže na polymerní Ig receptor (pIgR) umístěný na bazolaterálním povrchu střevních epiteliálních buněk.
• Tato vazba umožňuje transport dimerního IgA do buňky prostřednictvím procesu zvaného transcytóza.

4. Výstřih and Secretory Component Formation:

• Ve střevních epiteliálních buňkách je dimerní IgA v komplexu s plgR přesouván přes buňku.
• Na apikálním povrchu buňky je plgR stále navázaný na IgA štěpen.
• Štěpení vede k vytvoření sekreční složky, která zůstává spojena s dimerním IgA.

5. Uvolněte jako sekreční IgA (SIgA):

• Dimerní IgA, spolu s J řetězcem a sekreční složkou odvozenou z plgR, je uvolňován do lumen sliznice jako sekreční IgA (SIgA).
• SIgA funguje jako ochranná protilátka na povrchu sliznic.

6. Funkce SIgA:

• SIgA hraje klíčovou roli v prevenci adheze a penetrace antigenů v lumen sliznice.
• Neutralizuje viry a opsonizuje antigeny, čímž zvyšuje jejich clearance.

Stručně řečeno, IgA je vylučován jako monomer nebo dimer v závislosti na jeho umístění. Dimerní IgA se váže na plgR, prochází transcytózou a je štěpen za vzniku sekreční složky. Uvolnění SIgA do lumen sliznice mu umožňuje interakci s patogeny, zabraňovat adhezi a pronikání antigenů, neutralizovat viry a opsonizovat antigeny pro odstranění.

Klinický význam

Deficit IgA, nefropatie IgA, vaskulitida IgA, myelom IgA a bulózní dermatóza lineárního imunoglobulinu A (LABD) jsou klinicky významné stavy spojené s imunoglobulinem A (IgA). Zde je shrnutí jejich klinického významu na základě poskytnutých informací:

1. Selektivní nedostatek IgA:

• Je to nejrozšířenější imunodeficience u lidí, která postihuje 1 ze 700 jedinců, zejména bílé rasy.
• Characterized by a decrease in IgA levels below 7 mg/dl while IgG a IgM levels remain normal.
• Jedinci s těžkým deficitem IgA mohou zaznamenat opakované záchvaty bakteriálních, enterovirových nebo protozoálních infekcí v gastrointestinálním a respiračním traktu v důsledku chybějící slizniční imunity.
• Recidivující sino-pulmonální infekce jsou běžné u deficitu IgA.

2. IgA nefropatie (Bergerova choroba):

• Je celosvětově nejčastější příčinou glomerulonefritidy.
• IgA se ukládá v mezangiu ledviny, což vede k glomerulárnímu poškození.
• Projevuje se hematurií (krev v moči) a odlitky červených krvinek, často po infekci horních cest dýchacích.
• Hladiny IgA jsou zvýšené jak v séru, tak v moči, ale nemají prognostický význam.
• V některých případech může dojít k progresi do selhání ledvin.

3. IgA vaskulitida (Henoch-Schonleinova purpura):

• Jde o nejčastější dětskou vaskulitidu, postihující převážně malé cévky.
• Ukládání IgA a proteinu komplementu C3 ve stěnách cév způsobuje zánět a leukocytoklastickou vaskulitidu, což má za následek purpuru (kožní vyrážku).
• Příznaky zahrnují hmatnou purpuru, bolest kloubů, gastrointestinální bolest a postižení ledvin.
• Renální projevy se objevují v důsledku ukládání IgA v glomerulech.
• Obvykle má dobrou prognózu.

4. IgA myelom:

• Je to druhý nejčastější podtyp mnohočetného myelomu, charakterizovaný maligním nádorem plazmatických buněk, který produkuje IgA.
• Projevuje se hyperkalcémií, poruchou ledvin, bolestí zad (v důsledku kostních lézí) a anémií.
• Destrukce kostí, zejména v lebce a páteři, je charakteristickým rysem.
• Diagnostika zahrnuje biopsii kostní dřeně a detekci IgA M-proteinu.

5. Bulózní dermatóza lineárního imunoglobulinu A (LABD):

• Vzácné autoimunitní onemocnění postihující subepidermis.
• Způsobeno protilátkami IgA namířenými proti kolagenu XVII a akumulací neutrofilů.
• Lineární ukládání IgA v zóně bazální membrány vede k subepidermálnímu štěpení.
• Projevuje se jako puchýře na načervenalé bázi v perineu a periorálních oblastech.
• Může způsobit chronickou gingivitidu, vředy a konjunktivitidu.

Závěrem, klinický význam související s IgA zahrnuje selektivní deficit IgA, IgA nefropatii, IgA vaskulitidu, IgA myelom a bulózní dermatózu lineárního imunoglobulinu A. Tyto stavy mají odlišné projevy a mohou ovlivnit různé tělesné systémy, včetně imunitního, renálního, vaskulárního a dermatologického systému. Pro jedince s těmito stavy je důležitá správná diagnóza, léčba a léčba.

Funkceimunoglobulinu A (protilátka IgA)

Protilátka proti imunoglobulinu A (IgA) plní důležité funkce v imunitním systému, zejména při ochraně sliznic a poskytování lokální imunity. Zde jsou funkce IgA založené na poskytnutých informacích:

1. Ochrana slizničních membrán:

• IgA je nezbytný pro ochranu sliznic v gastrointestinálním, respiračním a urogenitálním traktu.
• Má schopnost procházet epiteliální vrstvou a vstupovat do tělesných sekretů, čímž poskytuje lokální imunitu v určitých oblastech.

2. Obrana proti lokálním infekcím:

• Sekreční IgA, který je bohatý na slizniční sekrety, jako jsou sliny a slzy, je hlavním obranným mechanismem proti několika lokálním infekcím.
• Jeho přítomnost v těchto sekretech pomáhá při prevenci adheze a invaze patogenů.

3. Funkce bariéry:

• IgA funguje jako bariéra bránící vstupu cizích látek do oběhového systému, jako jsou infekce a antigeny.
• IgA chrání před infekcí tím, že neutralizuje viry a blokuje jejich adhezi na hostitelské povrchy v tělesných tekutinách.

4. Odolnost proti trávení a aktivaci komplementu:

• IgA je odolný vůči trávení, což mu umožňuje fungovat v náročných podmínkách gastrointestinálního a dýchacího traktu.
• Přestože je IgA slabým aktivátorem dráhy komplementu, může tuto dráhu aktivovat, je-li agregován.

5. Inhibice zánětlivých účinků:

• Zánětlivé účinky jiných imunoglobulinů mohou být inhibovány sekrečním IgA.
• Pomáhá udržovat rovnováhu imunitního systému a zabraňuje nadměrnému zánětu tím, že zmírňuje imunologické reakce.

Stručně řečeno, IgA poskytuje lokalizovanou imunitní ochranu ve slizničních tkáních, zabraňuje vstupu cizorodých látek, neutralizuje viry a má protizánětlivé vlastnosti. Jeho jedinečné vlastnosti a funkce z něj činí klíčovou součást imunitní obrany těla na povrchu sliznic.

FAQ

Související příspěvky

• Transplantace – definice, typy, příklady
• Nádorová imunologie – definice, vlastnosti
• Kmenová buňka – definice, typy, aplikace, výhody
• T buňka (T lymfocyt) – definice, struktura, typy, vývoj, funkce
• B buňky nebo B lymfocyty – definice, funkce, typy