Imunoglobulin A - Immunoglobulin A

Schéma imunoglobulinu A dimer zobrazeno H-řetěz (modrý), L-řetěz (Červené), Řetěz J. (purpurová) a sekreční složka (žlutá).
Dva pohledy, jeden otočený o 90 stupňů vzhledem k druhému, na aminokyselinové řetězce obsahující sekreci IgA1. Barvy jsou: H-řetězce (modré a světle modré), L-řetězce (červené a světle červené), J-řetězce (purpurové) a sekreční složka (žlutá). Byly odvozeny souřadnice každého hlavního atomu uhlíku Vstup PDB 3CHN.[1]
Dva pohledy, jeden otočený o 90 stupňů vzhledem k druhému, na aminokyselinové řetězce obsahující sekreci IgA2. Barvy jsou: H-řetězce (modré a světle modré), L-řetězce (červené a světle červené), J-řetězce (purpurové) a sekreční složka (žlutá). Byly odvozeny souřadnice každého hlavního atomu uhlíku Vstup PDB 3cm9.[2]

Imunoglobulin A (IgA, označovaný také jako sIgA ve své tajné formě) je protilátka který hraje zásadní roli v imunitní funkce z sliznice. Množství IgA produkovaného ve spojení se slizničními membránami je vyšší než u všech ostatních typů protilátek dohromady.[3] V absolutních číslech se do střeva vylučují tři až pět gramů lumen každý den.[4] To představuje až 15% celkových imunoglobulinů produkovaných v těle.[5]

IgA má dvě podtřídy (IgA1 a IgA2) a může být produkován jak v monomerní, tak v dimerní formě. IgA dimerní forma je nejrozšířenější a je také nazývána sekreční IgA (sIgA). sIgA je hlavní imunoglobulin nalezen v slizniční sekrece, počítaje v to slzy, sliny, potit se, mlezivo a sekrety z urogenitální trakt, gastrointestinální trakt, prostata a respirační epitel. Také se nachází v malém množství v krvi. Sekreční složka sIgA chrání imunoglobulin před degradací proteolytickými enzymy; tak může sIgA přežít v drsných podmínkách gastrointestinální trakt prostředí a poskytovat ochranu před mikroby které se množí v sekrecích těla.[6] sIgA může také inhibovat zánětlivé účinky jiných imunoglobulinů.[7] IgA je špatný aktivátor doplňkový systém, a opsonizuje jen slabě.

formuláře

IgA1 vs. IgA2

IgA existuje ve dvou izotypy, IgA1 a IgA2. Oba jsou těžce glykosylovaný bílkoviny.[8] Zatímco IgA1 převažuje v séru (~ 80%), procenta IgA2 jsou vyšší v sekrecích než v séru (~ 35% v sekrecích);[9] poměr buněk vylučujících IgA1 a IgA2 se liší v různých lymfoidních tkáních lidského těla:[10]

  • IgA1 je převládající podtřída IgA nacházející se v séru. Většina lymfoidních tkání má převahu buněk produkujících IgA1.[11]
  • V IgA2 nejsou těžké a lehké řetězce spojeny disulfid, ale s nekovalentní vazby. V sekrečních lymfatických tkáních (např. lymfoidní tkáň spojená se střevem nebo GALT) je podíl produkce IgA2 větší než v nesekrečních lymfoidních orgánech (např. slezina, periferní lymfatické uzliny).

IgA1 i IgA2 byly nalezeny ve vnějších sekrecích mlezivo mateřské mléko, slzy a sliny, kde IgA2 je výraznější než v krvi.[9]Polysacharidové antigeny mají tendenci indukovat více IgA2 než proteinové antigeny.[10]

IgA1 i IgA2 mohou být ve formě vázané na membránu.[12] (vidět Receptor B-buněk )

Sérum vs. sekreční IgA

Je také možné rozlišit formy IgA na základě jejich umístění - sérové ​​IgA vs. sekreční IgA.

V sekrečním IgA, formě nalezené v sekrecích, polymery 2-4 IgA monomery jsou spojeny dvěma dalšími řetězci; jako takový molekulární váha slgA je 385 000 D. Jedním z nich je J řetěz (spojovací řetězec), což je a polypeptid molekulové hmotnosti 15 kD, bohaté na cystein a strukturálně zcela odlišný od jiných imunoglobulinových řetězců. Tento řetězec se tvoří v buňkách vylučujících IgA.

Oligomerní formy IgA ve vnějších (slizničních) sekrecích také obsahují polypeptid s mnohem větší molekulovou hmotností (70 kD) nazývaný sekreční složka který vyrábí epitelové buňky. Tato molekula pochází z poly-Ig receptoru (130 kD), který je zodpovědný za absorpci a transcelulární transport oligomerního (ale ne monomerního) IgA přes buňky epitelu a do sekrecí, jako jsou slzy, sliny, pot a střevní tekutina.

Fyziologie

Sérové ​​IgA

V krvi IgA interaguje s Fc receptor zvaný FcαRI (nebo CD89 ), který je exprimován na imunitních efektorových buňkách, k vyvolání zánětlivých reakcí.[13] Ligace FcaRI působením imunitních komplexů obsahujících IgA buněčně zprostředkovanou cytotoxicitu závislou na protilátkách (ADCC), degranulace eosinofily a bazofily, fagocytóza podle monocyty, makrofágy, a neutrofily, a spuštění aktivity respiračního výbuchu pomocí polymorfonukleární leukocyty.[13]

Sekreční IgA

Vysoká prevalence IgA v slizničních oblastech je výsledkem spolupráce mezi plazmatické buňky které produkují polymerní IgA (pIgA) a slizniční epiteliální buňky, které exprimují imunoglobulinový receptor zvaný polymerní Ig receptor (pIgR). pIgA se uvolňuje z blízkých aktivovaných plazmatických buněk a váže se na pIgR. To má za následek transport IgA přes slizniční epiteliální buňky a jeho štěpení z pIgR za účelem uvolnění do vnějších sekretů.[13]

Produkce sIgA proti specifickým antigenům závisí na odběru vzorků M buňky a podkladové dendritické buňky, Aktivace T buněk a B buňky přepínání tříd v GALT, mezenterické lymfatické uzliny a izolované lymfoidní folikuly v tenkém střevě.[14]

Polymerní IgA (hlavně sekreční dimer) je produkován plazmatické buňky v lamina propria přiléhající k povrchům sliznic. To se váže na polymerní imunoglobulinový receptor na bazolaterální povrchu epiteliálních buněk a je přijímán do buňky prostřednictvím endocytóza. Komplex receptor-IgA prochází buněčnými kompartmenty a poté je vylučován na luminální povrch epiteliálních buněk, stále připojených k receptoru. Proteolýza dochází k receptoru a dimerní molekule IgA spolu s částí receptoru známou jako sekreční složka se mohou volně šířit po celém světě lumen.[15] Ve střevě se IgA může vázat na vrstvu hlenu pokrývající epiteliální buňky. Tímto způsobem se vytvoří bariéra schopná neutralizovat hrozby dříve, než se dostanou do epiteliálních buněk.

sIgA primárně působí blokováním epiteliální receptory (např. vazbou jejich ligandů na patogeny), stéricky bránící připojení k epitelovým buňkám a imunitní exkluzí.[14] Vzhledem k tomu, že sIgA je špatný opsonin a aktivátor komplementu, pouhá vazba patogenu nemusí nutně stačit k jeho zachycení - může být nutné vázat specifické epitopy stéricky bránit přístup k epitelu.[14]

Imunitní exkluze je proces aglutinace polyvalentní antigeny nebo patogeny jejich zesíťováním s protilátkou, jejich zachycením ve vrstvě hlenu a / nebo jejich odstraněním peristalticky. Oligosacharidové řetězce složky IgA se mohou asociovat s vrstvou hlenu, která leží na vrcholu epiteliálních buněk.[14]

Clearance IgA je zprostředkována alespoň zčásti asialoglykoproteinové receptory, který uznává galaktóza -končící IgA N-glykany.[8]

Patologie

Genetický

Snížení nebo absence IgA v důsledku dědičné neschopnosti produkovat IgA se nazývá selektivní nedostatek IgA a může produkovat klinicky významné imunodeficience.[16]

Anti-IgA protilátky, někdy přítomné u jedinců s nízkým nebo chybějícím IgA, mohou mít za následek závažné anafylaktické reakce při transfuzi s krevními produkty, které mimochodem obsahují IgA. U většiny osob s podezřením na anafylaktické reakce IgA se však vyskytly akutní generalizované reakce, které byly z jiných příčin než transfúze anti-IgA.[17]

Mikrobiální

Neisseria druhy včetně Neisseria gonorrhoeae (Který způsobuje kapavka ),[18] Streptococcus pneumoniae,[19] a Haemophilus influenzae typ B[20] vše uvolněte a proteáza, která ničí IgA. Dodatečně, Blastocystis Bylo prokázáno, že druhy mají několik podtypů, které generují cystein a aspartátová proteáza enzymy, které degradují lidský IgA.[21]

Autoimunitní a imunitní

IgA nefropatie je způsobena usazeninami IgA v ledvinách. Dosud není známo, proč se u tohoto chronického onemocnění vyskytují usazeniny IgA. Některé teorie naznačují, že abnormality imunitního systému způsobují tyto usazeniny.[22]

Celiakie zahrnuje IgA patologii kvůli přítomnosti IgA antiendomysiálních protilátek.[23][24]

Henoch – Schönleinova purpura (HSP) je systémová vaskulitida způsobená usazeninami IgA a složka doplňku 3 (C3) v malých krevních cévách. HSP se obvykle vyskytuje u malých dětí a zahrnuje kůži a pojivové tkáně, šourek, klouby, gastrointestinální trakt a ledviny. Obvykle následuje po infekci horních cest dýchacích a odezní během několika týdnů, když játra vyčistí agregáty IgA.[25]

Lineární IgA bulózní dermatóza a IgA pemfigus jsou dva příklady imunobulózních onemocnění zprostředkovaných IgA. Léčba imunobulózních onemocnění zprostředkovaných IgA může být často obtížné léčit i obvykle účinnými léky, jako je rituximab.[26]

Lékem indukované

Vankomycin může u některých pacientů vyvolat lineární bulózní dermatózu IgA.[27]

Viz také

Reference

  1. ^ Bonner A, Almogren A, Furtado PB, Kerr MA, Perkins SJ (leden 2009). „Umístění sekreční složky na okraji Fc dimerního IgA1 odhaluje vhled do role sekrečního IgA1 v imunitě sliznic“. Slizniční imunologie. 2 (1): 74–84. doi:10.1038 / mi.2008.68. PMID  19079336.
  2. ^ Bonner A, Almogren A, Furtado PB, Kerr MA, Perkins SJ (únor 2009). „Neplanární sekreční IgA2 a blízké planární sekreční IgA1 struktury racionalizují jejich různé slizniční imunitní odpovědi“. The Journal of Biological Chemistry. 284 (8): 5077–87. doi:10,1074 / jbc.M807529200. PMC  2643523. PMID  19109255.
  3. ^ Fagarasan S, Honjo T (leden 2003). „Intestinální syntéza IgA: regulace obrany těla v první linii“. Recenze přírody. Imunologie. 3 (1): 63–72. doi:10.1038 / nri982. PMID  12511876.
  4. ^ Brandtzaeg P, Pabst R (listopad 2004). „Pojďme na sliznici: komunikace na kluzkém povrchu“. Trendy v imunologii. 25 (11): 570–7. doi:10.1016 / j.it.2004.09.005. PMID  15489184.
  5. ^ Macpherson AJ, Slack E (listopad 2007). "Funkční interakce komenzálních bakterií s intestinální sekreční IgA". Aktuální názor na gastroenterologii. 23 (6): 673–8. doi:10.1097 / MOG.0b013e3282f0d012. PMID  17906446.
  6. ^ Junqueira, Luiz C .; Jose Carneiro (2003). Základní histologie. McGraw-Hill. ISBN  978-0-8385-0590-8.[stránka potřebná ]
  7. ^ Holmgren J, Czerkinsky C (duben 2005). "Slizniční imunita a vakcíny". Přírodní medicína. 11 (4 doplňky): S45–53. doi:10,1038 / nm1213. PMID  15812489.
  8. ^ A b Maverakis E, Kim K, Shimoda M, Gershwin ME, Patel F, Wilken R, Raychaudhuri S, Ruhaak LR, Lebrilla CB (únor 2015). „Glykany v imunitním systému a The Altered Glycan Theory of Autoimmunity: a critical review“. Časopis autoimunity. 57: 1–13. doi:10.1016 / j.jaut.2014.12.002. PMC  4340844. PMID  25578468.
  9. ^ A b Delacroix DL, Dive C, Rambaud JC, Vaerman JP (říjen 1982). "IgA podtřídy v různých sekrecích a v séru". Imunologie. 47 (2): 383–5. PMC  1555453. PMID  7118169.
  10. ^ A b Simell B, Kilpi T, Käyhty H (březen 2006). „Distribuce podtřídy přirozených slinných IgA protilátek proti pneumokokovému kapsulárnímu polysacharidu typu 14 a pneumokokovému povrchovému adhesinu A (PsaA) u dětí“. Klinická a experimentální imunologie. 143 (3): 543–9. doi:10.1111 / j.1365-2249.2006.03009.x. PMC  1809616. PMID  16487254.
  11. ^ Macpherson AJ, McCoy KD, Johansen FE, Brandtzaeg P (leden 2008). „Imunitní geografie indukce a funkce IgA“. Slizniční imunologie. 1 (1): 11–22. doi:10.1038 / mi.2007.6. PMID  19079156.
  12. ^ Hung AF, Chen JB, Chang TW (srpen 2008). "Alely a izoformy lidského membránově vázaného IgA1". Molekulární imunologie. 45 (13): 3624–30. doi:10.1016 / j.molimm.2008.04.023. PMID  18538846.
  13. ^ A b C Snoeck V, Peters IR, Cox E (2006). „Systém IgA: srovnání struktury a funkce u různých druhů“ (PDF). Veterinární výzkum. 37 (3): 455–67. doi:10.1051 / vetres: 2006010. PMID  16611558.
  14. ^ A b C d Mantis NJ, Rol N, Corthésy B (listopad 2011). „Komplexní role sekrečních IgA v imunitě a homeostáze sliznice ve střevě“. Slizniční imunologie. 4 (6): 603–11. doi:10.1038 / mi.2011.41. PMC  3774538. PMID  21975936.
  15. ^ Kaetzel CS, Robinson JK, Chintalacharuvu KR, Vaerman JP, Lamm ME (říjen 1991). „Polymerní imunoglobulinový receptor (sekreční složka) zprostředkovává transport imunitních komplexů napříč epitelovými buňkami: funkce místní obrany IgA“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 88 (19): 8796–800. Bibcode:1991PNAS ... 88.8796K. doi:10.1073 / pnas.88.19.8796. PMC  52597. PMID  1924341.
  16. ^ Yel L (leden 2010). „Selektivní nedostatek IgA“. Journal of Clinical Immunology. 30 (1): 10–6. doi:10.1007 / s10875-009-9357-x. PMC  2821513. PMID  20101521.
  17. ^ Sandler SG, Mallory D, Malamut D, Eckrich R (leden 1995). "Anafylaktické transfuzní reakce IgA". Recenze transfuzní medicíny. 9 (1): 1–8. doi:10.1016 / S0887-7963 (05) 80026-4. PMID  7719037.
  18. ^ Halter R, Pohlner J, Meyer TF (červenec 1984). „IgA proteáza Neisseria gonorrhoeae: izolace a charakterizace genu a jeho extracelulárního produktu“. Časopis EMBO. 3 (7): 1595–601. doi:10.1002 / j.1460-2075.1984.tb02016.x. PMC  557564. PMID  6430698.
  19. ^ Proctor M, Manning PJ (září 1990). "Produkce imunoglobulinu A proteázy ze Streptococcus pneumoniae ze zvířat". Infekce a imunita. 58 (9): 2733–7. doi:10.1128 / IAI.58.9.2733-2737.1990. PMC  313560. PMID  2117567.
  20. ^ St Geme JW, de la Morena ML, Falkow S (říjen 1994). „Protein podobný IgA proteinu Haemophilus influenzae podporuje intimní interakci s lidskými buňkami epitelu“. Molekulární mikrobiologie. 14 (2): 217–33. doi:10.1111 / j.1365-2958.1994.tb01283.x. PMID  7830568.
  21. ^ Roberts T, Stark D, Harkness J, Ellis J (2014). „Aktualizace o patogenním potenciálu a možnostech léčby Blastocystis sp.“. Střevní patogeny. 6: 17. doi:10.1186/1757-4749-6-17. PMC  4039988. PMID  24883113.
  22. ^ IgA nefropatie na eMedicine
  23. ^ Prince HE, Norman GL, Binder WL (březen 2000). „Nedostatek imunoglobulinu A (IgA) a alternativní protilátky spojené s celiakií v séru předložené do referenční laboratoře pro testování endomysiálního IgA“. Klinická a diagnostická laboratorní imunologie. 7 (2): 192–6. doi:10.1128 / cdli.7.2.192-196.2000. PMC  95847. PMID  10702491.
  24. ^ Cunningham-Rundles C (září 2001). "Fyziologie nedostatku IgA a IgA". Journal of Clinical Immunology. 21 (5): 303–9. doi:10.1023 / A: 1012241117984. PMID  11720003.
  25. ^ Rai A, Nast C, Adler S (prosinec 1999). „Henoch-Schönleinova purpura nefritida“. Časopis Americké nefrologické společnosti. 10 (12): 2637–44. PMID  10589705.
  26. ^ He Y, Shimoda M, Ono Y, Villalobos IB, Mitra A, Konia T, Grando SA, Zone JJ, Maverakis E (červen 2015). „Perzistence autoreaktivních IgA sekretujících B buněk i přes několik imunosupresivních léků včetně rituximabu“. JAMA Dermatologie. 151 (6): 646–50. doi:10.1001 / jamadermatol.2015.59. PMID  25901938.
  27. ^ Jdi, J. Raymond; Abu Saleh, Omar M. (2020-10-15). "Lineární IgA bulózní dermatóza vyvolaná vankomycinem". New England Journal of Medicine. 383 (16): 1577–1577. doi:10.1056 / NEJMicm2003334. ISSN  0028-4793.

externí odkazy