IMMUNOGLOBULIN M (IGM): CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG VÀ GIÁ TRỊ - SINH HỌC - 2026

Các immunoglobulin M hoặc IgM là một kháng thể được sản xuất bởi các tế bào B hoặc tế bào lympho của hệ thống miễn dịch của nhiều loài động vật. Nó có thể được tìm thấy gắn vào màng sinh chất của các tế bào này hoặc nó có thể được tiết ra như một phức hợp vào máu và bạch huyết, do đó nó tham gia tích cực vào các quá trình miễn dịch thể dịch hoặc thích nghi.

Giống như các globulin miễn dịch khác (IgG, IgA, IgD và IgE), immunoglobulin M có cấu trúc như vậy làm cho nó có khả năng liên kết với hầu hết mọi loại kháng nguyên, bao gồm protein, glycoprotein, polysaccharid và các carbohydrate khác, axit nucleic, lipid, trong số những người khác.

Sơ đồ của immunoglobulin M, một pentamer. Tác giả: Artur Jan Fijałkowski, wikimedia commons

IgM là một trong những kháng thể đầu tiên được tạo ra trong quá trình nhiễm trùng do vi khuẩn và trong quá trình phát triển của trẻ sơ sinh.

Nó là kháng nguyên đầu tiên được tinh sạch với tính đồng nhất đáng kể và vì nó là một kháng thể đa phản ứng, nghĩa là, nó có khả năng liên kết hai hoặc nhiều kháng nguyên đồng thời ngay cả khi chúng khác nhau về bản chất, điều rất quan trọng là chống lại sự khác biệt các bệnh lý.

Là "kháng thể tự nhiên", tức là những kháng thể được tạo ra mà không có chủ ý trước đó, những globulin miễn dịch này có thể liên kết không chỉ với kháng nguyên vi khuẩn mà còn với vi rút, động vật nguyên sinh, ký sinh trùng metazoan và nấm, cũng như một số thành phần nhất định của huyết tương.

Cấu trúc của IgM

Tương tự với những gì đã được mô tả cho immunoglobulin G, một trong những kháng thể dồi dào nhất trong huyết tương và các globulin miễn dịch khác, các đơn phân của immunoglobulin M có cấu trúc có thể được mô tả là ở dạng chữ "Y", mặc dù điều này Kháng thể thường được tìm thấy trong huyết tương dưới dạng một pentamer.

Mỗi tiểu đơn vị trong số 5 tiểu đơn vị của glycoprotein ngũ phân này được tạo thành từ bốn chuỗi: hai chuỗi nặng 55 kDa “µ” giống nhau và hai chuỗi nhẹ 25 kDa giống hệt nhau, khi liên kết ở dạng pentameric hòa tan, nặng khoảng 970 kDa.

Các chuỗi nhẹ chỉ liên kết với một phần của chuỗi nặng thông qua việc hình thành các cầu nối disulfua giữa các gốc cysteine.

Khi các phân tử này bị thủy phân bằng enzym, phản ứng này dẫn đến hai đoạn, một trong số chúng "đồng nhất", được gọi là vùng không đổi hoặc Fc, và vùng còn lại được gọi là vùng biến đổi hoặc Fab2 (còn được gọi là vùng siêu biến), có khả năng liên kết với một kháng nguyên.

Trình tự axit amin của chuỗi nặng của globulin miễn dịch M, đặc biệt là của vùng không đổi, là thứ xác định danh tính của nó, cũng như của các đồng phân khác của kháng thể đã được xác định ở động vật, chúng cùng nhau tạo nên siêu họ các globulin miễn dịch.

Cấu trúc bậc ba của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ của kháng thể này bao gồm các tấm gấp β nối với nhau qua các vòng có độ dài khác nhau có thể được ổn định bằng các cầu nối disulfua.

Ở dạng ngũ phân, mỗi đơn phân của IgM tương tác với một chuỗi polypeptit liên kết được gọi là chuỗi J, có kích thước 15 kDa và điều đó cho phép hình thành cấu trúc do 5 đơn phân tạo thành.

Vì mỗi monome có khả năng liên kết hai phân tử kháng nguyên giống nhau, nên một pentamer IgM có thể liên kết đồng thời 10 kháng nguyên.

Đặc trưng

Immunoglobulin M tham gia vào phản ứng ban đầu chống lại các kháng nguyên của vi khuẩn, vì vậy nó thường là kháng thể đầu tiên do các tế bào B hoạt hóa tiết ra trong quá trình đáp ứng miễn dịch.

Vì cấu trúc hòa tan của nó có khả năng liên kết với một số lượng lớn các phân tử kháng nguyên, nó có khả năng tập hợp hoặc ngưng kết các phần tử kháng nguyên thuộc các tế bào như tế bào hồng cầu, vi khuẩn, động vật nguyên sinh và những người khác.

Kháng thể này rất quan trọng đối với việc vô hiệu hóa sớm các độc tố của vi khuẩn và cũng có tác dụng làm trung gian hoạt động của hệ thống bổ thể, thúc đẩy quá trình “quang hóa” nhanh chóng của các phần tử kháng nguyên.

Hình ảnh đại diện của immunoglobulin M liên kết với biểu mô kháng nguyên của vi khuẩn xâm nhập (Nguồn: SA1590 qua Wikimedia Commons)

Dạng đơn phân của nó thường được tìm thấy gắn với màng sinh chất của tế bào lympho B "ngây thơ", như trường hợp của immunoglobulin D, và người ta đã xác định được rằng một phần lớn tế bào B của trẻ sơ sinh tương ứng với tế bào lympho có IgM trong màng của chúng. .

Cũng cần nhấn mạnh thực tế rằng nó là globulin miễn dịch đầu tiên được sản xuất bởi các tế bào B “ngây thơ” ở bào thai trong thời kỳ mang thai, sau các kích thích kháng nguyên đầu tiên.

Mặc dù ở nồng độ thấp, immunoglobulin M đã được tìm thấy trong dịch tiết của động vật có vú, một thực tế cho thấy rằng nó cũng tham gia vào quá trình bảo vệ miễn dịch của niêm mạc cơ thể.

Giá trị IgM cao (đáng kể)

Một người được coi là có giá trị immunoglobulin cao khi các nghiên cứu cho thấy giá trị trên phạm vi bình thường.

Giá trị globulin miễn dịch M trong huyết tương cao có thể là dấu hiệu của việc tiếp xúc gần đây với một kháng nguyên, cũng như giai đoạn đầu của bệnh viêm gan vi rút và các tình trạng bệnh lý khác như:

- tăng bạch cầu đơn nhân,

- viêm khớp dạng thấp,

- Chứng bệnh macroglobulin máu của Waldenstrom,

- hội chứng thận hư (tổn thương thận)

- phát triển các bệnh nhiễm trùng do các tác nhân ký sinh trùng gây ra

Một lý do khác giải thích tại sao nồng độ IgM cao trong huyết thanh là sự tồn tại của hội chứng “Hyper IgM” (HIGM). Bệnh nhân mắc hội chứng này dễ bị nhiễm trùng tái phát và thậm chí là các loại ung thư khác nhau, vì nó làm giảm nồng độ IgG nghiêm trọng.

Giá trị thấp (ý nghĩa)

Sự tồn tại của một số bệnh lý quan trọng như đa u tủy, một số loại bệnh bạch cầu và một số bệnh miễn dịch di truyền có tương quan với mức độ thấp của immunoglobulin M trong huyết thanh.

Bệnh nhân mắc hội chứng thiếu hụt liên kết Wiskott-Aldrich X có thể có nồng độ IgM thấp, tuy nhiên, sự gia tăng nhỏ nồng độ của bốn loại globulin miễn dịch khác có thể bù đắp cho tình trạng này.

Mức độ IgM thấp có thể chỉ ra các tình trạng nghiêm trọng hơn như thiếu hụt globulin miễn dịch, có thể có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, đặc biệt là khi tiếp xúc với kháng nguyên mới hoặc trong quá trình mắc một số bệnh.

Những khiếm khuyết này có thể do nhiều nguyên nhân, từ những sai sót trong hệ thống nhận dạng kháng nguyên đến những khiếm khuyết trong quá trình sản xuất kháng thể của tế bào lympho B.

Mức độ thấp tới 40 mg / dL đã được báo cáo đối với những bệnh nhân bị thiếu hụt IgM chọn lọc, bao gồm một dạng "hiếm" của chứng rối loạn chuyển hóa máu.

Giá trị bình thường

Phạm vi bình thường của nồng độ immunoglobulin M trong huyết tương rất thay đổi và phụ thuộc vào tuổi tác. Theo các nhóm tuổi khác nhau, kháng thể này có nồng độ:

- 26-122 mg / dL từ 0 đến 5 tháng

- 32-132 mg / dL từ 5 đến 9 tháng

- 40-143 mg / dL từ 9 đến 15 tháng

- 46-152 mg / dL từ 15 đến 24 tháng

- 37-184 mg / dL từ 2 đến 4 tuổi

- 27-224 mg / dL từ 4 đến 7 tuổi

- 35-251 mg / dL từ 7 đến 10 tuổi

- 41-255 mg / dL từ 10 đến 13 tuổi

- 45-244 mg / dL từ 13 đến 16 tuổi

- 49-201 mg / dL từ 16 đến 18 tuổi

- 37-286 mg / dL ở người lớn trên 18 tuổi, mặc dù một số văn bản chỉ ra rằng phạm vi là từ 45 đến 150 mg / dL, từ 45 đến 250 mg / dL hoặc từ 60 đến 360 mg / dL

Điều quan trọng cần đề cập là các giá trị nồng độ này của IgM thấp hơn 10 lần so với các giá trị của các globulin miễn dịch quan trọng khác như IgG chẳng hạn.

Người giới thiệu

1. Diễn viên, JK (2019). Miễn dịch học giới thiệu, thứ 2: Các khái niệm cơ bản cho các ứng dụng liên ngành. Báo chí Học thuật.
2. Bengten, E., Wilson, M., Miller, N., Clem, LW, Pilström, L., & Warr, GW (2000). Các dạng isotype immunoglobulin: cấu trúc, chức năng và di truyền. Trong Nguồn gốc và Sự tiến hóa của Hệ thống Miễn dịch Động vật có xương sống (trang 189-219). Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Burrell, CJ, Howard, CR và Murphy, FA (2016). Fenner và White's Medical Virology. Báo chí Học thuật.
4. Casali, P. (1998). IgM. Elsevier.
5. Hu, F., Zhang, L., Zheng, J., Zhao, L., Huang, J., Shao, W.,… & Qiu, X. (2012). Sản xuất tự phát immunoglobulin M trong các tế bào ung thư biểu mô của người. PloS một, 7 (12).
6. Kruetzmann, S., Rosado, MM, Weber, H., Germing, U., Tournilhac, O., Peter, HH,… & Quinti, I. (2003). Globulin miễn dịch M ức chế tế bào B của người kiểm soát nhiễm trùng Streptococcus pneumoniae được tạo ra trong lá lách. Tạp chí Y học thực nghiệm, 197 (7), 939-945.
7. Petar, P., Dubois, D., Rabin, BS, & Shurin, MR (2005). Các tiêu đề immunoglobulin và các phân nhóm Immunoglobulin. Trong Đo lường Miễn dịch (trang 158-171). Báo chí Học thuật.
8. Sullivan, KE & Stiehm, ER (Eds.). (2014). Sự thiếu hụt miễn dịch của Stiehm. Báo chí Học thuật.