Katso Uusimmat artikkelit

Abstract

Immunoglobuliini D on ikivanha biologinen molekyyli, joka on kehittynyt ja voi toimia yhteistyössä immunoglobuliini M:n kanssa. Se ilmentyy B-lymfosyyteissä ja erittyy verenkiertoon. Sitä tuotetaan monomeerisena vasta-aineena, joka muistuttaa immunoglobuliini G:tä, ja sen puoliintumisaika on alle 3 päivää. IgD osallistuu erilaisiin immuunijärjestelmään liittyviin toimintoihin, mukaan lukien IgM:n tai IgA:n ”korvaajana” tietyissä tapauksissa henkilöillä, joilla voi olla puutteita jommassakummassa näistä vasta-aineluokista.

Sanoja

immunoglobuliini, immuniteetti, solu, humoraalinen, vasta-aine

Esipuhe

Immunoglobuliini D:n (IgD tai gamma D) löydettiin 1960-luvun alussa (1). Vasta-aineen molekyylipaino on 185 kDa ja se edustaa noin 0,25 % kaikkien immunoglobuliinien kokonaismäärästä ihmisen seerumissa . IgD:llä uskotaan olevan kaukainen evoluutiohistoria, sillä se liittyy lajeihin, joilla on adaptiivinen immuunivaste. Vanhimpia näistä ovat tietyt rustokalalajit, joita esiintyi 500 miljoonaa vuotta sitten . Tämä on evoluutiohistorian käännekohta, jolloin joidenkin ensimmäisten leukaperäisten selkärankaisten uskotaan ilmestyneen. Teorian mukaan IgD on säilynyt rakenteellisesti ja todennäköisesti myös toiminnallisesti samanlaisena siitä lähtien. IgD ilmentyy B-lymfosyyteissä, kun ne lähtevät luuytimestä epäkypsien solujen muodossa. Kun B-lymfosyytit saavuttavat kypsyyden, ne ilmentävät sekä IgM:ää että IgD:tä. IgD:llä voi olla merkitystä allergisissa reaktioissa, koska se voi sitoutua sekä basofiileihin että syöttösoluihin. Näillä solutyypeillä on yhteinen alkuperä luuytimessä, mutta ne erilaistuvat hieman eri reittejä pitkin. Kaikki nämä havainnot johtavat siihen johtopäätökseen, että IgD on ainakin osittain valvontamuoto, joka on alkuperältään ikivanha, koska se sijoittuu antigeenin limakalvoon pääsyn paikoille.

Rakenne

IgD:tä esiintyy seerumissa suhteellisen pieninä pitoisuuksina, noin 30 mikrogrammaa/ml. Rakenne on samanlainen kuin IgG:llä ja IgE:llä. Se koostuu kahdesta raskaasta ja kahdesta kevyestä ketjusta, joita pitävät yhdessä di-sulfidisidokset. IgD:llä on sarana-alue, joka leikkaa ehjän molekyylin FAB- ja FC-alueen, ja sen molekyylipaino on noin 185 kDa. Di-sulfidisidokset ovat suhteellisen lämpöherkkiä ja alttiita proteaaseille. IgD:llä on joustava lokus komplementtiin, ja se voi toimia korvaavana aineena IgM:n puutostapauksissa. B-lymfosyytit voivat ilmentää IgD:tä vaihtoehtoisella RNA-splikoinnilla ja luokanvaihtoyhdistelmillä. Jälkimmäistä esiintyy vain korkeammilla eläimillä, ja se johtaa IgD:n monipuolistumiseen. IgD:llä on H-alue, joka koostuu aminoterminaalialueesta, jossa on runsaasti treoniini- ja alaniinijäämiä. Sillä on myös 3 C-domeenia. C-terminaaliset alueet sisältävät runsaasti arginiinia ja glutamaattia. Nämä modifioidaan O-glykosylaatiolla IgD-reseptorin sitoutumista varten T-lymfosyyteihin. Ihmisen IgD:n H-alueet ovat vuorovaikutuksessa hepariinin ja siihen liittyvien proteoglykaanien kanssa, jotka ilmentyvät basofiileissä ja syöttösoluissa, mikä viittaa yhteiseen alkuperään.

IgD:n toiminta ja kliininen merkitys

Kuten mainittiin, IgD:tä esiintyy ihmisen (ja muiden eläinten seerumissa) suhteellisen pieninä pitoisuuksina, ja sen rooli on erikoistunut ja se on usein yhteistoiminnassa solujen kanssa, erityisesti niiden pinnalla. IgD voi myös kiertää, mutta sitä ei ole runsaasti, ja tämä kierto näyttää olevan paikallista. Osana solupinnan vuorovaikutustehtävää IgD toimii B-lymfosyyttien aktivointisignaalina. Kun B-solut aktivoituvat, ne tuottavat spesifisiä vasta-aineita vastauksena antigeeniin. IgD:n ja IgM:n väliseen balettiin kuuluu, että IgM:ää ilmentävät ainoastaan aktivoitumattomat tai epäkypsät B-lymfosyytit, mikä tarkoittaa, että IgM:ää ilmentyy normaalisti vasta organismin kypsyessä. Kun B-lymfosyytit lähtevät luuytimestä, jossa ne ”syntyvät”, IgD alkaa ilmentyä. Kun B-lymfosyytti saavuttaa kypsyyden, se ilmentää molempia vasta-ainetyyppejä, mutta IgM on hallitseva.

Kiertävä IgD on todennäköisesti peräisin nielun alueella tapahtuvasta IgM:n vaihtumisesta IgD:hen . Erittyvän IgD:n merkittävä tehtävä näyttää olevan ylähengitysteiden immuniteetti. Todisteet viittaavat siihen, että henkilöillä, joilla on joko IgM- tai IgA-puutos, IgD-pitoisuudet ovat suurentuneet, jos jompikumpi näistä immunoglobuliineista ei ole normaaleissa pitoisuuksissa. On havaittu, että IgA-puutteisilla potilailla, joilla on krooninen ylähengitystieinfektio, IgD:tä sisältävien nenän plasmasolujen määrä kasvaa. Lisäksi hengitystiepatogeeneille, kuten vihurirokolle tai Mycobacterium tuberculosis -bakteerille, altistuneilla potilailla seerumin IgD-pitoisuus kasvaa. Kuten edellä mainittiin, IgD:tä esiintyy harvoin pernassa tai suolistossa. Sitä on kuitenkin enemmän nielurisojen limakalvolla. Nämä plasmasolut voivat päästä verenkiertoon, jossa ne kolonisoivat muita limakalvokohtia.

Sekretoitunut IgD sen lisäksi, että se on vuorovaikutuksessa mikrobien kanssa suoraan vasta-aineen itsensä V-spesifisten V-kohtien kautta, se muodostaa suoria Fc-vuorovaikutuksia syöttösolujen, basofiilien ja monosyyttien kanssa. Basofiilien tapauksessa tämä johtaa IL-4:n vapautumiseen, joka voi aktivoida B-soluja ja siten IgG-tuotantoa . Tätä varsinaista reseptoria ei kuitenkaan ole vielä tunnistettu .

IgD:llä on kyky aktivoida tiettyjä pro-inflammatorisia toimintoja immuunijärjestelmässä, kuten kuumetta, antibiooteille vastustuskykyistä tulehdusta (joka voi olla systeeminen) ja kohonnutta seerumin IgD:tä. Nämä ovat joitakin hyper-IgD-oireyhtymän ominaispiirteitä, jotka johtuvat mevalonaattikinaasin substituutioista. Kohonneet IgD-pitoisuudet aiheuttavat myös jaksottaista kuumetta aftoottinen stomatiitti nielutulehdus adeniitti on toinen sairaus, jossa on jaksottaista kuumetta yhdistettynä aseptiseen limakalvotulehdukseen. Limakalvolla esiintyy IgD-varustettuja basofiilejä. Vaikka ei ole selvää, mikä on tämän oireyhtymän patogeneesi, on selvää, että rajoittamaton, IgD-taso liittyy siihen.

1. Rogentine GN Jr, Rowe DS, Bradley J, Waldmann TA, Fahey JL (1966) Metabolism of human immunoglobulin D. J Clin Investig 45: 1467-1478.
2. Ohta Y, Flajnik M (2006) IgD on IgM:n tavoin primordiaalinen immunoglobuliiniluokka, joka periytyy useimmissa leukaperäisissä selkärankaisissa. PNAS 103: 10723-10728.
3. Übelhart R, Hug E, Bach MP, Wossning T, Dühren-von Minden M, et al. (2015) B-solujen responsiivisuutta säätelee IgD:n sarana-alue. Nat Immunol 16: 534-543.
4. Schatz DG, Ji Y (2011) Rekombinaatiokeskukset ja V9D0J-rekombinaation orkestrointi. Nature reviews Immunology 11: 251-263.
5. Gutzeit C, Chen K, Cerutti A (2018) IgD:n arvoituksellinen tehtävä: vihdoin joitakin vastauksia. Eur J Immunol 48: 1101-1113.
6. Preud’homme JL, Petit I, Barra A, Morel F, Lecron JC, et al. (2000) Structural and functional properties of membrane and secreted IgD. Mol Immunol 37: 871-887.
7. Swenson CD, Patel T, Parekh RB, Tamma SM, Coico RF, et al. (1998) Ihmisen T-solujen IgD-reseptorit reagoivat sekä ihmisen IgD:n että IgA1:n O-glykaanien kanssa. Euro J Immunol 28: 2366-2372.
8. Chen K, Xu W, Wilson M, He B, Miller NW, ym. (2009) Immunoglobuliini D tehostaa immuunivalvontaa aktivoimalla antimikrobisia proinflammatorisia ja B-soluja stimuloivia ohjelmia basofiileissä. Nat Immunol 10: 889-898.
9. Vladutiu A (2000) Immunoglobuliini D. Ominaisuudet, mittaus ja kliininen merkitys. Clin Diagn Lab Immunol 7: 131-140.
10. Brandtzaeg P, Bjerke K, Kett K, Kvale D, Rognum TO, et al. (1987) Immunoglobuliinien tuotanto ja eritys ruoansulatuskanavassa. Ann Allergy 59: 21-39.
11. Denzel A, Maus UA, Gomez MR, Moll C, Niedermeier M, et al. (2008) Basofiilit tehostavat immunologisia muistivasteet. Nature Immunol 9: 733-742.
12. Rigante D, Capoluongo E, Bertoni B, Ansuini V, Chiaretti A, et al. (2007) Ensimmäinen raportti makrofagien aktivaatio-oireyhtymästä hyperimmunoglobulinemia D:ssä, johon liittyy jaksottaisen kuumeen syndrooma. Arthritis Rheum 56: 658-661.

.