The immunoglobulin M atau IgM adalah antibodi yang diproduksi oleh sel B atau limfosit dari sistem kekebalan tubuh dari banyak hewan. Ini dapat ditemukan menempel pada membran plasma sel-sel ini atau dapat disekresikan sebagai kompleks ke dalam aliran darah dan getah bening, sehingga secara aktif berpartisipasi dalam proses imunitas humoral atau adaptif.
Seperti imunoglobulin lainnya (IgG, IgA, IgD dan IgE), imunoglobulin M memiliki struktur yang membuatnya mampu mengikat hampir semua jenis antigen, termasuk protein, glikoprotein, polisakarida dan karbohidrat lain, asam nukleat, lipid, diantara yang lain.
Skema imunoglobulin M, pentamer. Penulis: Artur Jan Fijałkowski, wikimedia commons
IgM adalah salah satu antibodi pertama yang diproduksi selama infeksi bakteri dan selama perkembangan neonatal.
Itu adalah yang pertama dimurnikan dengan homogenitas yang signifikan dan karena ini adalah antibodi poli-reaktif, yaitu, ia memiliki kemampuan untuk mengikat dua atau lebih antigen secara bersamaan bahkan jika sifatnya berbeda, sangat penting untuk memerangi yang berbeda. patologi.
Sebagai "antibodi alami", yaitu antibodi yang diproduksi tanpa imunisasi sebelumnya yang disengaja, imunoglobulin ini dapat mengikat tidak hanya pada antigen bakteri, tetapi juga pada virus, protozoa, parasit metazoa, dan jamur, serta komponen tertentu dari plasma darah.
Struktur IgM
Secara analogi dengan apa yang telah dijelaskan untuk imunoglobulin G, salah satu antibodi yang paling melimpah dalam plasma darah, dan imunoglobulin lainnya, monomer imunoglobulin M memiliki struktur yang dapat digambarkan dalam bentuk "Y", meskipun ini Antibodi biasanya ditemukan dalam plasma sebagai pentamer.
Masing-masing dari 5 subunit glikoprotein pentamerik ini terdiri dari empat rantai: dua rantai berat 55 kDa “µ” yang identik dan dua rantai ringan 25 kDa identik yang, jika dikaitkan dalam bentuk pentamerik terlarut, beratnya sekitar 970 kDa.
Rantai ringan hanya mengikat sebagian dari rantai berat melalui pembentukan jembatan disulfida antara residu sistein.
Ketika molekul-molekul ini dihidrolisis secara enzimatis, reaksi ini menghasilkan dua fragmen, salah satunya "homogen", yang dikenal sebagai daerah konstan atau Fc, dan yang lain dikenal sebagai daerah variabel atau Fab2 (juga disebut daerah hipervariabel), yang mampu mengikat antigen.
Urutan asam amino dari rantai berat imunoglobulin M, terutama yang berada di daerah konstan, adalah yang menentukan identitasnya, serta isotipe antibodi lain yang telah ditentukan pada hewan, yang bersama-sama membentuk superfamili. imunoglobulin.
Struktur tersier dari rantai berat dan ringan dari antibodi ini terdiri dari lembaran terlipat β yang dihubungkan satu sama lain melalui loop dengan panjang yang bervariasi yang dapat distabilkan oleh jembatan disulfida.
Dalam bentuk pentamerik, setiap monomer IgM berinteraksi dengan rantai penyatuan polipeptida yang disebut rantai J, sebesar 15 kDa dan yang memungkinkan pembentukan struktur yang dibentuk oleh 5 monomer.
Karena setiap monomer memiliki kemampuan untuk mengikat dua molekul antigen yang identik, pentamer IgM dapat mengikat 10 antigen secara bersamaan.
fitur
Imunoglobulin M berpartisipasi dalam respons awal melawan antigen bakteri, jadi biasanya antibodi pertama yang disekresikan oleh sel B yang diaktifkan selama respons imun.
Karena struktur larutnya mampu mengikat sejumlah besar molekul antigen, ia memiliki kemampuan untuk mengagregasi atau menggumpalkan partikel antigenik milik sel seperti sel darah merah, bakteri, protozoa dan lain-lain.
Antibodi ini sangat penting untuk netralisasi awal racun bakteri dan juga efektif dalam memediasi aktivitas sistem komplemen, mendorong "opsonisasi" cepat partikel antigenik.
Representasi grafis imunoglobulin M yang terikat pada epitop antigenik dari bakteri yang menyerang (Sumber: SA1590 via Wikimedia Commons)
Bentuk monomeriknya umumnya ditemukan menempel pada membran plasma limfosit B "naif", seperti halnya imunoglobulin D, dan telah ditentukan bahwa sebagian besar repertoar sel B neonatus berhubungan dengan limfosit dengan IgM di membrannya. .
Perlu juga disoroti fakta bahwa ini adalah imunoglobulin pertama yang diproduksi oleh sel B yang "naif" pada janin selama kehamilan, setelah stimulasi antigenik pertama.
Meskipun dalam konsentrasi rendah, imunoglobulin M telah ditemukan dalam sekresi hewan mamalia, sebuah fakta yang menunjukkan bahwa ia juga berperan dalam perlindungan imunologi mukosa tubuh.
Nilai IgM tinggi (signifikan)
Seseorang dianggap memiliki nilai imunoglobulin yang tinggi bila penelitian menunjukkan nilai di atas kisaran normal.
Nilai imunoglobulin M plasma yang tinggi mungkin menunjukkan paparan antigen baru-baru ini, serta tahap awal hepatitis virus dan kondisi patologis lainnya seperti:
- mononukleosis,
- artritis reumatoid,
- makroglobulinemia Waldenstrom,
- sindrom nefrotik (kerusakan ginjal)
- perkembangan infeksi yang disebabkan oleh agen parasit
Alasan lain mengapa nilai IgM serum yang tinggi dapat diperoleh adalah adanya sindrom “Hyper IgM” (HIGM). Penderita sindrom ini lebih rentan menderita infeksi berulang dan bahkan berbagai jenis kanker, karena menyebabkan penurunan kadar IgG yang drastis.
Nilai rendah (makna)
Adanya beberapa patologi penting seperti multiple myeloma, beberapa jenis leukemia dan penyakit imunologi bawaan tertentu telah berkorelasi dengan rendahnya kadar imunoglobulin M dalam serum.
Pasien dengan sindrom defisiensi terkait Wiskott-Aldrich X mungkin memiliki tingkat IgM yang rendah, namun peningkatan kecil pada tingkat empat imunoglobulin lainnya dapat mengimbangi kondisi tersebut.
Tingkat IgM yang rendah dapat menunjukkan kondisi yang lebih parah seperti defisiensi imunoglobulin, yang dapat memiliki implikasi kesehatan yang serius, terutama selama paparan antigen baru atau selama perjalanan penyakit tertentu.
Kekurangan ini dapat disebabkan oleh banyak hal, mulai dari kesalahan dalam sistem pengenalan antigen hingga cacat dalam produksi antibodi oleh limfosit B.
Tingkat serendah 40 mg / dL telah dilaporkan untuk pasien dengan defisiensi IgM selektif, yang terdiri dari bentuk dysgammaglobulinemia yang "jarang".
Nilai normal
Kisaran normal konsentrasi imunoglobulin M plasma sangat bervariasi dan bergantung, di antara banyak hal, pada usia. Menurut kelompok umur yang berbeda, antibodi ini berada dalam konsentrasi:
- 26-122 mg / dL antara 0 dan 5 bulan
- 32-132 mg / dL antara 5 dan 9 bulan
- 40-143 mg / dL antara 9 dan 15 bulan
- 46-152 mg / dL antara 15 dan 24 bulan
- 37-184 mg / dL antara 2 dan 4 tahun
- 27-224 mg / dL antara 4 dan 7 tahun
- 35-251 mg / dL antara 7 dan 10 tahun
- 41-255 mg / dL antara 10 dan 13 tahun
- 45-244 mg / dL antara usia 13 dan 16 tahun
- 49-201 mg / dL antara usia 16 dan 18 tahun
- 37-286 mg / dL pada orang dewasa berusia di atas 18 tahun, meskipun beberapa teks menunjukkan bahwa kisarannya antara 45 dan 150 mg / dL, antara 45 dan 250 mg / dL atau antara 60 dan 360 mg / dL
Penting untuk disebutkan bahwa nilai konsentrasi IgM ini lebih atau kurang 10 kali lebih rendah dibandingkan dengan imunoglobulin penting lainnya seperti IgG, misalnya.
Referensi
- Aktor, JK (2019). Pengantar Imunologi, 2nd: Konsep Dasar untuk Aplikasi Interdisipliner. Pers Akademik.
- Bengten, E., Wilson, M., Miller, N., Clem, LW, Pilström, L., & Warr, GW (2000). Isotipe imunoglobulin: struktur, fungsi, dan genetika. Dalam Origin and Evolution of the Vertebrate Immune System (hlm. 189-219). Springer, Berlin, Heidelberg.
- Burrell, CJ, Howard, CR, & Murphy, FA (2016). Virologi Medis Fenner dan White. Pers Akademik.
- Casali, P. (1998). IgM. Elsevier.
- Hu, F., Zhang, L., Zheng, J., Zhao, L., Huang, J., Shao, W.,… & Qiu, X. (2012). Produksi imunoglobulin M secara spontan dalam sel kanker epitel manusia. PloS satu, 7 (12).
- Kruetzmann, S., Rosado, MM, Weber, H., Germing, U., Tournilhac, O., Peter, HH,… & Quinti, I. (2003). Sel B memori imunoglobulin M manusia yang mengendalikan infeksi Streptococcus pneumoniae dihasilkan di limpa. Jurnal kedokteran eksperimental, 197 (7), 939-945.
- Petar, P., Dubois, D., Rabin, BS, & Shurin, MR (2005). Titer Imunoglobulin dan Subtipe Imunoglobulin. Dalam Mengukur Imunitas (hlm. 158-171). Pers Akademik.
- Sullivan, KE, & Stiehm, ER (Eds.). (2014). Kekurangan kekebalan Stiehm. Pers Akademik.