Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
S. Holdenrieder und P. Stieber

Immunglobulin, monoklonales

Immunglobulin, monoklonales
Englischer Begriff
monoclonal immune globuline
Definition
Monoklonale Immunglobuline sind Produkte eines Plasmazellklons, der ausschließlich leichte und schwere Immunglobulinketten einer einzigen Art synthetisiert.
Struktur
Monoklonale Immunglobuline bestehen aus je 2 Schwerketten der Klassen γ, α, μ, δ oder ε (jeweils 50 kDa) und 2 Kappa- oder Lambda-Leichtketten (à 25 kDa), die über eine Disulfidbrücke mit dem aminoterminalen Ende der Schwerketten verbunden sind. Während IgG, IgA, IgD und IgE im Serum vornehmlich als Monomere auftreten, liegen das sekretorische IgA als Dimer, das IgM im Serum als Pentamer vor.
Molmasse
150 bzw. 300 kDa (IgA-Dimer) oder 900 kDa (IgM-Pentamer).
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Physiologisch werden die Immunglobuline G im Rahmen der primären Antikörperantwort bei Erstinfektion als Zweitantikörper, bei wiederholter Infektion mit dem gleichen Erreger (sekundäre Antikörperantwort) als Erstantikörper von Plasmazellen produziert. IgM hingegen wird bei Erstinfektion als primärer Antikörper gebildet. Das sekretorische IgA wird insbesondere im Rahmen von Infekten des Gastrointestinaltrakts von Plasmazellen des MALT-Systems vermehrt synthetisiert. Daneben kommt es in Körpersekreten des Respirationstrakts, in Speichel, Tränen und Muttermilch vor. Eine Erhöhung der IgE findet sich im Zuge einer Typ I Hypersensitivitätsreaktion des Soforttyps, außerdem bei einer Infektion durch Parasiten oder Würmer.
Der Katabolismus der Immunglobuline ist proportional der Plasmakonzentration bei IgG, unabhängig von der Plasmakonzentration bei IgM und IgA, invers dazu hingegen bei IgD reguliert. Die Halbwertszeit der Immunglobuline kann bei niedriger Synthese von IgG bis zu 70 Tage betragen; IgE hat die höchste Katabolisierungsrate mit einer Halbwertszeit von 2,5 Tagen.
Halbwertszeit
2,5–70 Tage.
Funktion – Pathophysiologie
Bei den Immunglobulinen handelt es sich um eine heterogene Gruppe von Proteinen mit Antikörperfunktion. Sie haben folgende Funktionen:
  • Immunkomplexbildung mit Antigenen
  • Bindung an Membranrezeptoren von Abwehrzellen und deren Aktivierung
  • Reaktion mit Plasmaproteinen wie Komplementkomponenten und Aktivierung derselben zur Elimination des Antigens
IgG sind die Immunglobulinklasse mit der physiologisch höchsten Plasmakonzentration, gefolgt von IgA und IgM. Sie werden von Plasmazellen zur wirkungsvollen Bekämpfung von viralen, bakteriellen und parasitären Erregern produziert.
Dabei hat das Fc-Fragment durch die Bindung an Fc-Rezeptoren von Immunzellen eine wichtige Bedeutung in der Immunabwehr. Es vermittelt:
  • Aufnahme von mit Immunglobulinmolekülen beladenen Bakterien durch Makrophagen
  • Beseitigung von Immunglobulin-haltigen Immunkomplexen
  • Antikörper-abhängige zelluläre Toxizität durch Effektorzellen wie Monozyten, Makrophagen, Granulozyten und Lymphozyten
Daneben können von B-Zellen des Knochenmarks oder extramedullärer Lokalisation monoklonale Immunglobuline im Überschuss synthetisiert werden mit der Folge eines Plasmozytoms oder einer klinischen noch unauffälligen monoklonalen Gammopathie unbestimmter Signifikanz (MGUS). IgG-Plasmozytome stellen mit etwa 60 % das Gros der multiplen Myelome dar. IgA-Plasmozytome machen einen Anteil von 15–20 %, IgM-Plasmozytome von 10–15 %, Bence-Jones-Plasmozytome etwa 5 % aus. IgD- und IgE-Plasmozytome sind mit einem Anteil von <1 % sehr selten. Entartete Plasmazellen schließen sich zu Knochenzellnestern zusammen, die Osteolysen verursachen und die physiologische Blutbildung beeinträchtigen können. Es kann zu einem Antikörpermangelsyndrom mit der Konsequenz gehäuft auftretender Infektionserkrankungen sowie zu Schädigungen der Nieren kommen.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Serum, Plasma, Urin, Körperflüssigkeiten.
Analytik
Quantitativ: radiale Immundiffusion, Immunnephelometrie, Immunturbidimetrie.
Qualitativ: Immunfixationselektrophorese.
Konventionelle Einheit
g/L, mg/dL (IgG, IgA, IgM); kU/L, U/mL (IgD, IgE).
Referenzbereich – Erwachsene
Bei Erwachsenen im Serum: IgG 7,0–16,0 g/L; IgA 0,7–4,0 g/L; IgM 0,4–2,3 g/L; IgD <100 kU/L; IgE 100 kU/L (methodenabhängig).
Indikation
Diagnose, Therapiemonitoring, Prognose, Nachsorge bei
  • Plasmozytom
  • Monoklonaler Gammopathie unbestimmter Signifikanz (MGUS)
  • Morbus Waldenström
Interpretation
Zur qualitativen Charakterisierung der monoklonalen Immunglobuline ist die Durchführung einer Elektrophorese (M-Gradient) sowie einer Immunfixationselektrophorese (Immunfixation) vorzunehmen. Durch Einsatz von monovalenten Antiseren gegen die Schwer- und Leichtketten kann die Art des Plasmozytoms eindeutig bestimmt werden.
Die quantitative Charakterisierung erfolgt über die Bestimmung der Immunglobuline, insbesondere von IgG, IgM und IgA. Dadurch kann in Zusammenschau mit der Elektrophorese die Ausprägung eines Plasmozytoms und ein möglicherweise begleitendes Antikörpermangelsyndrom beurteilt werden. Ferner sind eine quantitative Proteinbestimmung sowie eine elektrophoretische und Immunfixationsuntersuchung des Urins durchzuführen, um eine eventuell zusätzlich bestehende Bence-Jones-Proteinurie (Bence-Jones-Protein) und/oder eine Schädigung der Niere (Bence-Jones-Tubulopathie, Myelomniere) nachzuweisen. Im Falle eines Leichtkettenmyeloms oder einer begleitenden Bence-Jones-Proteinurie können zur Verlaufskontrolle zusätzlich die freien Leichtketten im Serum quantitativ bestimmt werden.
Diagnostische Wertigkeit
  • Plasmozytom: Diagnose, Therapiemonitoring, Prognose, Nachsorge
  • Monoklonale Gammopathie unbestimmter Signifikanz: Diagnose, Verlaufsbeobachtung
  • Morbus Waldenström: Diagnose, Therapiemonitoring, Prognose, Nachsorge
Literatur
Thomas L (2008a) Angeborene und erworbene Immunantwort. In: Thomas L (Hrsg) Labor und Diagnose, 7. Aufl. TH-Books, Frankfurt am Main, S 1052–1065
Thomas L (2008b) Monoklonale Immunglobuline. In: Thomas L (Hrsg) Labor und Diagnose, 7. Aufl. TH-Books, Frankfurt am Main, S 1085–1105