Se de senaste artiklarna

Abstract

Immunoglobulin D är en gammal biologisk molekyl som utvecklats och kan samarbeta funktionellt med Immunoglobulin M. Den uttrycks på B-lymfocyter och utsöndras i blodet. Den produceras som en monomer antikropp som liknar immunoglobulin G och har en halveringstid på mindre än tre dagar. IgD är involverat i olika immunrelaterade funktioner, bland annat som en ”ersättning” i vissa fall för IgM eller IgA hos personer som kan ha brister i någon av dessa antikroppsklasser.

Nyckelord

immunoglobulin, immunitet, cell, humoral, antikropp

Introduktion

Immunoglobulin D (IgD eller gamma D) upptäcktes i början av 1960-talet (1). Antikroppen har en molekylvikt på 185 kDa och utgör cirka 0,25 % av den totala mängden av alla immunoglobuliner i det mänskliga serumet . IgD tros ha en avlägsen evolutionär historia eftersom den är förknippad med arter som har adaptiva immunsvar. De äldsta av dessa är vissa arter av broskfiskar som fanns för 500 miljoner år sedan. Detta är vid en tidpunkt i den evolutionära historien då några av de första ryggradsdjuren med käkar tros ha dykt upp. Teorin är att IgD har förblivit oförändrad strukturellt och förmodligen funktionellt sedan dess. IgD uttrycks på B-lymfocyter när de lämnar benmärgen som omogna celler. När B-lymfocyter når sin mognad uttrycker de både IgM och IgD . IgD kan ha en roll vid allergiska reaktioner eftersom det kan binda till både basofiler och mastceller. Dessa celltyper har ett gemensamt ursprung i benmärgen men differentieras längs lite olika vägar . Alla dessa observationer leder till slutsatsen att IgD åtminstone delvis är en form av övervakning som har ett gammalt ursprung eftersom den är placerad på platser där antigener tränger in i slemhinnan.

Struktur

IgD finns i serum i relativt låga halter, cirka 30 mikrogram/mL. Strukturen liknar IgG och IgE. Den består av två tunga och två lätta kedjor som hålls samman av di-sulfidbindningar. IgD har en gångjärnsregion som skär FAB- och FC-regionen i den intakta molekylen och har en molekylvikt IgD är ca 185 kDa. Di-sulfidbindningarna är relativt värmelabila och känsliga för proteaser. IgD har en flexibel lokus för komplementering och kan fungera som ett substitut vid IgM-defekter . B-lymfocyter kan uttrycka IgD genom alternativ RNA-splicing och klassväxlingskombinationer. Det senare förekommer endast hos högre djur och leder till en diversifiering av IgD. IgD har en H-region som består av en aminoterminal region med ett inflöde av treonin- och alaninrester. Den har också tre C-domäner. De C-terminala regionerna är rika på arginin och glutamat. Dessa modifieras genom O-glykosylering för att binda IgD-receptorn på T-lymfocyter. H-regionerna av humant IgD interagerar med heparin och associerade proteoglykaner som uttrycks på basofiler och mastceller, vilket tyder på ett gemensamt ursprung .

IgD-funktion och klinisk betydelse

Som nämnts finns IgD i humana (och andra djurserum) i relativt låga halter, den roll som den spelar är specialiserad och sker ofta i samverkan med celler, särskilt på ytan. IgD kan också cirkulera men inte i riklig mängd och denna cirkulation verkar vara lokaliserad. Som en del av interaktionsfunktionen på cellytan fungerar IgD som en signal för aktivering av B-lymfocyter. När B-celler aktiveras producerar de specifika antikroppar som svar på ett antigen. Som en del av den balett som är förhållandet mellan IgD och IgM uttrycks IgM enbart av icke-aktiverade eller omogna B-lymfocyter, vilket innebär att IgM normalt sett uttrycks i en organisms mognad. När B-lymfocyter lämnar benmärgen där de ”föds” börjar IgD uttryckas. När B-lymfocyten når sin mognad kommer den att uttrycka båda antikroppstyperna, men IgM dominerar.

Cirkulerande IgD härstammar troligen från en övergång från IgM till IgD i svalget . En viktig funktion för utsöndrat IgD tycks vara immunitet i de övre luftvägarna. Det finns belägg för att hos individer med brist på antingen IgM eller IgA ökar IgD-nivåerna om något av dessa immunglobuliner inte finns i normala koncentrationer. Det har observerats att IgA-bristande patienter med kroniska infektioner i de övre luftvägarna uppvisar en ökning av IgD-plasmaceller i näsan. Vidare uppvisar patienter som exponerats för luftvägspatogener såsom röda hund eller Mycobacterium tuberculosis en ökning av IgD i serum. Som nämnts ovan är IgD sällsynt i mjälte eller tarm. Det är dock mer rikligt förekommande i tonsillens slemhinna. Dessa plasmaceller kan komma in i cirkulationssystemet där de koloniserar andra slemhinnor.

Sekreterat IgD etablerar, förutom interaktioner med mikrober direkt via V-specifika på själva antikroppen, direkta Fc-interaktioner med mastceller, basofiler och monocyter. När det gäller basofiler leder detta till frisättning av IL-4 som kan aktivera B-celler och därmed IgG-produktion . Den faktiska receptorn har dock ännu inte identifierats.

IgD har förmågan att aktivera vissa proinflammatoriska funktioner i immunsystemet, t.ex. feber, antibiotikaresistent inflammation (som kan vara systemisk) och förhöjt IgD-serum. Dessa är några av kännetecknen för hyper IgD-syndromet, som orsakas av substitutioner av mevalonatkinas. Förhöjda IgD-nivåer orsakar också periodisk feber aftös stomatit faryngit adenit är en annan sjukdom som har periodisk feber i kombination med aseptisk slemhinneinflammation. IgD-armerade basofiler finns i slemhinnan. Även om det inte är klart vad patogenesen för detta syndrom är, står det klart att obegränsade, IgD-nivåer är associerade med det .

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 liksom IgM är en ursprunglig immunglobulinklass som fortlever i de flesta käkande ryggradsdjur. PNAS 103: 10723-10728.
3. Übelhart R, Hug E, Bach MP, Wossning T, Dühren-von Minden M, et al. (2015) Responsiveness of B cells is regulated by the hinge region of IgD. Nat Immunol 16: 534-543.
4. Schatz DG, Ji Y (2011) Recombination centers and the orchestration of V9D0J recombination. Nature reviews Immunology 11: 251-263.
5. Gutzeit C, Chen K, Cerutti A (2018) The enigmatic function of IgD: some answers at last. 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) Human T cell IgD-receptorer reagerar med O-glykaner på både human IgD och IgA1. Euro J Immunol 28: 2366-2372.
8. Chen K, Xu W, Wilson M, He B, Miller NW, et al. (2009) Immunoglobulin D förbättrar immunövervakningen genom att aktivera antimikrobiella proinflammatoriska och B-cellstimulerande program i basofiler. Nat Immunol 10: 889-898.
9. Vladutiu A (2000) Immunoglobulin D. Egenskaper, mätning och klinisk relevans. Clin Diagn Lab Immunol 7: 131-140.
10. Brandtzaeg P, Bjerke K, Kett K, Kvale D, Rognum TO, et al. (1987) Production and secretion of immunoglobulins in the gastrointestinal track. Ann Allergy 59: 21-39.
11. Denzel A, Maus UA, Gomez MR, Moll C, Niedermeier M, et al. (2008) Basophils enhance immunological memory responses. Nature Immunol 9: 733-742.
12. Rigante D, Capoluongo E, Bertoni B, Ansuini V, Chiaretti A, et al. (2007) First report of macrophage activation syndrome in hyperimmunoglobulinemia D with periodic fever syndrome. Arthritis Rheum 56: 658-661.