IgG

Danh pháp

Cấu trúc phân tử

IgG là gì?

Globulin miễn dịch G ( IgG ) là một trong các loại kháng thể của cơ thể con người. Đại diện cho khoảng 75% kháng thể trong huyết thanh ở người, IgG là loại kháng thể phổ biến nhất được tìm thấy trong tuần hoàn máu. Các phân tử IgG được giải phóng, tạo ra bởi các tế bào B huyết tương. Mỗi kháng thể IgG có hai paratope.Nó là kháng thể phổ biến nhất.

Các tính chất đặc trưng

IgG kháng thể là một monome có trọng lượng phân tử xấp xỉ 146 Kd và nồng độ trong huyết thanh là 9,0 mg/mL. IgG được cho là có hóa trị hai, nghĩa là nó có hai vị trí gắn kháng nguyên giống hệt nhau bao gồm 2 chuỗi L và 2 chuỗi H được nối với nhau bằng liên kết disulfide. IgG được tổng hợp chủ yếu trong phản ứng miễn dịch thứ cấp đối với tác nhân gây bệnh. IgG có thể kích hoạt con đường cổ điển của hệ thống bổ thể và nó cũng có tính bảo vệ cao. Bốn phân lớp của IgG bao gồm IgG1, IgG2, IgG3 và IgG4. IgG1 chiếm khoảng 65% tổng số IgG. IgG2 hình thành lớp bảo vệ vật chủ quan trọng chống lại vi khuẩn được bao bọc. IgG là globulin miễn dịch duy nhất đi qua nhau thai vì phần Fc của nó liên kết với các thụ thể có trên bề mặt của nhau thai, bảo vệ trẻ sơ sinh khỏi các bệnh truyền nhiễm. Do đó, IgG là kháng thể có nhiều nhất ở trẻ sơ sinh.

Dược lực học

Globulin miễn dịch G được sử dụng như một liệu pháp thay thế trong các rối loạn suy giảm miễn dịch thể dịch di truyền như hội chứng suy giảm miễn dịch kết hợp nghiêm trọng, rối loạn agammaglobulinemia liên kết và hội chứng Wiskott-Aldrich. IgG là globulin miễn dịch đơn phân trong đó có bốn phân lớp (IgG1, IgG2, IgG3 và IgG4) với các mức độ khác nhau (66%, 23%, 7% và 4%). IgAs chiếm khoảng 15% globulin miễn dịch trong máu.

Dạng bào chế

Dung dịch uống

Dung dịch truyền tĩnh mạch

Cấu trúc và động lực học

Kháng thể IgG là các protein hình cầu lớn được tạo thành từ bốn chuỗi peptide;hai chuỗi nặng γ (gamma) giống hệt nhau khoảng 50 kDa và hai chuỗi nhẹ giống hệt nhau khoảng 25 kDa. Do đó, cấu trúc bậc bốn tetrameric thu được có tổng trọng lượng phân tử khoảng 150 kDa. Hai chuỗi nặng liên kết với nhau và với chuỗi nhẹ bằng liên kết disulfua. Tetramer thu được có hai nửa giống hệt nhau, cùng nhau tạo thành hình chữ Y. Mỗi đầu của nhánh chứa một vị trí liên kết kháng nguyên giống hệt nhau. Các vùng và lĩnh vực khác nhau của IgG điển hình được mô tả trong hình “Giải phẫu IgG”.

Vùng Fc của IgG mang vị trí N-glycosyl hóa được bảo tồn cao ở asparagin 297 trong vùng cố định của chuỗi nặng. Các N-glycans được gắn vào vị trí này chủ yếu là các cấu trúc nhị tuần được fucosylat hóa ở lõi thuộc loại phức tạp.Ngoài ra, một lượng nhỏ N-glycan này cũng mang GlcNAc chia đôi và dư lượng axit sialic được liên kết với α-2,6. Thành phần N-glycan trong IgG có liên quan đến một số bệnh tự miễn, nhiễm trùng và chuyển hóa.

Globulin miễn dịch G (IgG) là một glycoprotein huyết thanh chính có vai trò kháng thể trong hệ thống miễn dịch. Glycoprotein đa chức năng này kết hợp khả năng nhận dạng kháng nguyên với nhiều chức năng hiệu ứng được thúc đẩy thông qua tương tác với các protein liên kết IgG khác nhau. Với chức năng linh hoạt của nó, IgG gần đây đã được sử dụng để can thiệp điều trị. Bằng chứng chỉ ra rằng các gốc carbohydrate của glycoprotein IgG ảnh hưởng nghiêm trọng đến chức năng kháng thể của chúng, đặc biệt là chức năng hiệu ứng qua trung gian tương tác với thụ thể Fcγ (FcγRs). N-glycan ở các vị trí cụ thể của FcγR cũng đóng góp cả tích cực và tiêu cực vào tương tác với IgG. Sự tích hợp của các phương pháp lý sinh đa phương, bao gồm tinh thể học tia X, quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân, và mô phỏng động lực học phân tử, đã cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cấu trúc đối với các cơ chế làm cơ sở cho các chức năng glyco của hệ thống tương tác này. N-glycan của IgG và FcγR làm trung gian cho các tương tác của chúng bằng cách tăng cường hoặc làm suy yếu ái lực trên cơ sở glycoforms của chúng. Ngoài ra, quá trình N-glycosyl hóa IgG-Fc là điều kiện tiên quyết để duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc bậc bốn của các vị trí tương tác với các phân tử hiệu ứng và cũng có thể kiểm soát sự phù hợp cục bộ liên quan đến chức năng. Ý nghĩa dược phẩm sinh học của các chức năng glycan này được thảo luận từ quan điểm cấu trúc. N-glycan của IgG và FcγR làm trung gian cho các tương tác của chúng bằng cách tăng cường hoặc làm suy yếu ái lực trên cơ sở glycoforms của chúng.

Vai trò trong chẩn đoán

IgG là xét nghiệm gì? Phép đo globulin miễn dịch G có thể là một công cụ chẩn đoán cho một số tình trạng nhất định, chẳng hạn như viêm gan tự miễn, nếu được biểu thị bằng một số triệu chứng nhất định. Về mặt lâm sàng, nồng độ kháng thể IgG đo được thường được coi là dấu hiệu cho thấy tình trạng miễn dịch của một cá nhân đối với mầm bệnh cụ thể. Chỉ số IgG dương tính là gì? Một ví dụ phổ biến là IgG dương tính cho thấy khả năng miễn dịch huyết thanh đã có kháng thể với bệnh sởi, quai bị và rubella (MMR), vi rút viêm gan B và thủy đậu (thủy đậu), trong số những bệnh khác.

Xét nghiệm IgG không được chỉ định để chẩn đoán dị ứng và không có bằng chứng cho thấy nó có bất kỳ mối liên hệ nào với việc không dung nạp thực phẩm.

Chỉ số IgG bao nhiêu là bình thường? Chỉ số IgG ở người được coi là bình thưởng nằm trong khoảng 700 – 1600 mg/dl

Chức năng và cơ chế tác dụng

IgG là loại kháng thể chính được tìm thấy trong máu và dịch ngoại bào, cho phép nó kiểm soát sự lây nhiễm của các mô cơ thể. Bằng cách liên kết nhiều loại mầm bệnh như vi rút, vi khuẩn và nấm, IgG bảo vệ cơ thể khỏi bị nhiễm trùng

IgG thực hiện thông qua một số cơ chế:

Liên kết mầm bệnh qua trung gian IgG làm cho chúng cố định và liên kết với nhau thông qua quá trình ngưng kết ; Lớp phủ IgG trên bề mặt mầm bệnh (được gọi là quá trình opsonin hóa ) cho phép các tế bào miễn dịch thực bào nhận biết và tiêu hóa chúng, dẫn đến việc loại bỏ chính mầm bệnh;
IgG kích hoạt tất cả con đường cổ điển của hệ thống bổ thể, một chuỗi sản xuất protein miễn dịch giúp loại bỏ mầm bệnh;
IgG cũng liên kết và vô hiệu hóa chất độc ;
IgG cũng đóng một vai trò quan trọng trong gây độc tế bào qua trung gian kháng thể (ADCC) và phân giải protein qua trung gian kháng thể nội bào, trong đó nó liên kết với TRIM21 (thụ thể có ái lực lớn nhất với IgG ở người) để hướng các virion được đánh dấu đến proteasome trong bào tương;
IgG là một trong những kháng thể liên quan đến phản ứng quá mẫn.

Các kháng thể IgG được tạo ra sau khi chuyển đổi lớp và trưởng thành của phản ứng kháng thể, do đó chúng tham gia chủ yếu vào phản ứng miễn dịch thứ cấp.

IgG được tiết. Ở những người có khả năng miễn dịch trước đó với mầm bệnh, IgG xuất hiện khoảng 24–48 giờ sau khi kích thích kháng nguyên.

Vì vậy, trong 6 tháng đầu đời, trẻ sơ sinh có kháng thể giống mẹ và trẻ có thể tự bảo vệ mình trước mọi tác nhân gây bệnh mà mẹ gặp phải trong đời (dù chỉ nhờ tiêm phòng) cho đến khi các kháng thể này bị phân hủy. Danh mục các globulin miễn dịch này rất quan trọng đối với trẻ sơ sinh rất nhạy cảm với các bệnh nhiễm trùng, đặc biệt là trong hệ hô hấp và tiêu hóa.

IgG điều chỉnh các phản ứng dị ứng. Theo Finkelman, có hai con đường dẫn đến sốc phản vệ toàn thân: các kháng nguyên có thể gây ra sốc phản vệ toàn thân ở chuột thông qua con đường cổ điển bằng cách liên kết chéo IgE với thụ thể FcεRI của tế bào mast, kích thích giải phóng cả histamine và kích hoạt tiểu cầu. yếu tố (PAF). Trong con đường thay thế, các kháng nguyên hình thành phức hợp với IgG, phức hợp này sau đó liên kết ngang với thụ thể đại thực bào FcγRIII và chỉ kích thích giải phóng PAF.

Kháng thể IgG có thể bằng cách chặn một kháng nguyên cụ thể từ đó gây ngăn ngừa sốc phản vệ qua trung gian IgE trước khi nó liên kết với IgE liên kết với tế bào mast. Do đó, các kháng thể IgG ngăn chặn sốc phản vệ toàn thân gây ra bởi một lượng nhỏ kháng nguyên nhưng có thể làm trung gian phản ứng phản vệ toàn thân gây ra bởi một lượng lớn hơn.

Ứng dụng trong y học

Globulin miễn dịch G được chỉ định cho:

Suy giảm miễn dịch nguyên phát – để điều trị suy giảm miễn dịch nguyên phát ở bệnh nhân người lớn và trẻ em – kết hợp với hyaluronidase (human recombinant) để điều trị suy giảm miễn dịch nguyên phát ở người lớn
Ban xuất huyết giảm tiểu cầu miễn dịch (ITP) – để điều trị ban xuất huyết giảm tiểu cầu miễn dịch cấp tính hoặc mãn tính ở bệnh nhân người lớn và trẻ em
Bệnh đa dây thần kinh mất myelin do viêm mãn tính (CIDP) – để điều trị CIDP ở bệnh nhân người lớn
Bệnh lý thần kinh vận động đa ổ (MMN) – để điều trị duy trì nhằm cải thiện sức mạnh cơ bắp và tình trạng khuyết tật ở người lớn bệnh nhân trưởng thành mắc bệnh MMN
Dự phòng Nhiễm khuẩn – để phòng ngừa nhiễm khuẩn ở những bệnh nhân bị giảm gammaglobulin máu và/hoặc bệnh bạch cầu lymphocytic mãn tính tế bào B
Phình động mạch vành liên quan đến Hội chứng Kawasaki – để điều trị phòng ngừa chứng phình động mạch vành ở bệnh nhi mắc hội chứng Kawasak
Viêm da cơ – để điều trị viêm da cơ ở bệnh nhân người lớn

Liệu pháp thay thế ở người lớn, trẻ em 0-18 tuổi:

Hội chứng suy giảm miễn dịch nguyên phát
Hạ đường huyết và nhiễm khuẩn tái phát ở bệnh nhân mắc bệnh bạch cầu lymphocytic mãn tính, những người đã dùng kháng sinh dự phòng thất bại;
Hạ đường huyết và nhiễm khuẩn tái phát ở bệnh nhân đa u tủy giai đoạn cao nguyên không đáp ứng với chủng ngừa phế cầu khuẩn;
Hạ đường huyết ở bệnh nhân sau khi cấy ghép tế bào gốc tạo máu dị sinh
AIDS bẩm sinh
Nhiễm khuẩn tái phát

Điều hòa miễn dịch ở người lớn, trẻ em 0-18 tuổi:

Giảm tiểu cầu miễn dịch nguyên phát
Hội chứng Guillain Barre;
Bệnh Kawasaki;
Bệnh thần kinh vận động đa ổ

Phân lớp

Có bốn phân lớp IgG (IgG1, 2, 3 và 4) ở người, được đặt tên theo thứ tự mức độ phong phú của chúng trong huyết thanh (IgG1 là phong phú nhất)

Tên	Tỷ lệ phần trăm	Khả năng đi qua nhau thai	Bổ sung kích hoạt	Khả năng gắn vào thụ thể Fc trên tế bào thực bào	Nửa đời thải trừ
IgG1	66%	có *	cao thứ hai	ái lực cao	21 ngày
IgG2	23%	không*	cao thứ ba	mối quan hệ cực kỳ thấp	21 ngày
IgG3	7%	có *	cao nhất	ái lực cao	7 ngày
IgG4	4%	có *	không	ái lực trung gian	21 ngày
* Nồng độ dây rốn/máu sản phụ. Dựa trên dữ liệu từ một nghiên cứu của Nhật Bản trên 228 bà mẹ.

Lưu ý: Ái lực của IgG với các thụ thể Fc trên các tế bào thực bào là đặc hiệu đối với từng loài mà từ đó kháng thể cũng như đối với lớp. Cấu trúc của các vùng bản lề (vùng 6 trong sơ đồ) góp phần tạo nên các đặc tính sinh học độc đáo của từng loại trong số bốn loại IgG. Mặc dù có khoảng 95% sự giống nhau giữa các vùng Fc của chúng, nhưng cấu trúc của các vùng bản lề tương đối khác nhau.

Do các đặc tính đối lập của các phân lớp IgG (cố định và không cố định bổ thể; gắn kết và không gắn kết FcR), và thực tế là phản ứng miễn dịch đối với hầu hết các kháng nguyên bao gồm cả bốn phân lớp, nên rất khó để hiểu cách thức hoạt động của IgG. các lớp con có thể làm việc cùng nhau để cung cấp khả năng miễn dịch bảo vệ. Vào năm 2013, Mô hình tạm thời về chức năng IgE và IgG của con người đã được đề xuất. [15]Mô hình này gợi ý rằng IgG3 (và IgE) xuất hiện sớm trong một phản ứng. IgG3, mặc dù có ái lực tương đối thấp, cho phép hệ thống phòng thủ qua trung gian IgG tham gia hệ thống phòng thủ qua trung gian IgM trong việc loại bỏ các kháng nguyên ngoại lai. Sau đó, IgG1 và IgG2 có ái lực cao hơn được tạo ra. Sự cân bằng tương đối của các phân lớp này, trong bất kỳ phức hợp miễn dịch nào hình thành, giúp xác định cường độ của các quá trình viêm xảy ra sau đó. Cuối cùng, nếu kháng nguyên vẫn tồn tại, IgG4 có ái lực cao được tạo ra, làm giảm viêm bằng cách giúp hạn chế các quá trình qua trung gian FcR.

Khả năng tương đối của các phân lớp IgG khác nhau trong việc cố định bổ thể có thể giải thích tại sao một số phản ứng kháng thể kháng người cho lại gây hại cho mô ghép sau khi cấy ghép cơ quan.

Trong một mô hình chuột bị thiếu máu qua trung gian tự kháng thể sử dụng các biến thể chuyển đổi isotype IgG của một tự kháng thể kháng hồng cầu, người ta thấy rằng IgG2a của chuột vượt trội hơn IgG1 trong việc kích hoạt bổ thể. Hơn nữa, người ta thấy rằng kiểu mẫu IgG2a có thể tương tác rất hiệu quả với FcgammaR. Kết quả là liều IgG1 cao gấp 20 lần, liên quan đến tự kháng thể IgG2a, được yêu cầu để gây ra bệnh lý qua trung gian tự kháng thể. Vì IgG1 của chuột và IgG1 của người không hoàn toàn giống nhau về chức năng, nên việc suy luận về chức năng kháng thể của người từ các nghiên cứu trên chuột phải được thực hiện hết sức thận trọng. Tuy nhiên, cả kháng thể của người và chuột đều có những khả năng khác nhau để cố định bổ thể và liên kết với các thụ thể Fc

Tài liệu tham khảo

Thư viện y học quốc gia, Human Immunoglobulin G, pubchem. Truy cập ngày 23/08/2023.
Wikipedia, Immunoglobulin G, wikipedia.org. Truy cập ngày 23/08/2023.
Vijay B. Arumugham; Appaji Rayi, Intravenous Immunoglobulin (IVIG), pubmed. Truy cập ngày 23/08/2023.
Hirokazu Yagi , Saeko Yanaka , Koichi Kato (2018) Structure and Dynamics of Immunoglobulin G Glycoproteins, pubmed. Truy cập ngày 23/08/2023.