Van Bloed naar Biest: de Reis van IgG

Een belangrijke rol in de vorming van biest wordt gespeeld door de zogenoemde neonatal Fc receptor (FcRn; fragment crystallizable receptor neonatal). Dit is een eiwit dat zich bevindt in de epitheelcellen van de melkklier en verantwoordelijk is voor het selectief binden en transporteren van immunoglobuline G (IgG) vanuit het bloed naar de biest. Daarnaast beschermt deze receptor IgG tegen afbraak binnen de cel, waardoor het langer intact blijft en de concentratie in de biest kan oplopen (Baumrucker et al., 2021).

In de figuur hieronder is dit proces schematisch weergegeven. Wat daarbij opvalt, is dat het transport niet zomaar plaatsvindt, maar bestaat uit meerdere stappen die elkaar opvolgen binnen de melkkliercel.

IgG wordt eerst vanuit het bloed opgenomen door de epitheelcellen via endocytose (pinocytose). In de figuur is dit zichtbaar aan de linkerzijde, waar IgG de cel binnenkomt. Vervolgens wordt het IgG verpakt in kleine blaasjes, zogenaamde endosomen. Binnen deze endosomen, waar een licht zure pH heerst (ongeveer 5,0–6,5), bindt FcRn specifiek aan IgG, maar de affiniteit verschilt tussen de verschillende IgG-subklassen. Bij runderen wordt vooral IgG1 efficiënt naar de biest getransporteerd. Daarnaast beschermt FcRn het gebonden IgG tegen afbraak in lysosomen. IgG dat niet wordt gebonden, kan juist worden afgebroken in lysosomen en verdwijnt daarmee uit het proces (Baumrucker & Bruckmaier, 2014).

Het gebonden IgG wordt daarna door de cel getransporteerd richting de rechterzijde in de afbeelding, in dit geval de zijde waar de melk zich bevindt. Dit transportproces, waarbij stoffen door een cel heen worden verplaatst, wordt transcytose genoemd en is in de figuur te volgen via de pijlen binnen de cel. Aan het einde van deze route wordt IgG via exocytose vrijgegeven aan de biest (Baumrucker & Bruckmaier, 2014).

Opvallend is dat dit proces selectief verloopt. Vooral IgG1 wordt efficiënt vanuit het bloed naar de biest getransporteerd. Andere IgG-subklassen, zoals IgG2, worden veel minder efficiënt overgebracht. Een deel van het opgenomen IgG2 wordt gerecycled richting het bloed, terwijl ongebonden IgG wordt afgebroken in lysosomen. Hierdoor blijft de concentratie van IgG2 in de biest relatief laag ten opzichte van IgG1. Dit zie je in de figuur terug in de gestippelde pijl die de recycling van IgG2 weergeeft (Baumrucker et al., 2021).

Juist deze selectiviteit zorgt ervoor dat biest een unieke samenstelling heeft, met een zeer hoog gehalte aan specifieke immunoglobulinen. Verschillen in de efficiëntie van opname, binding en transport van IgG binnen de melkklier kunnen bijdragen aan de variatie in het IgG-gehalte van de biest tussen koeien (Baumrucker & Bruckmaier, 2014). Daarnaast beïnvloeden factoren zoals leeftijd, ras, voeding, gezondheidstoestand, droogstandslengte en het tijdstip van melken na afkalven de uiteindelijke IgG-concentratie in de biest.