Các loại immunoglobulin và chức năng của chúng

Immunoglobulin (Ig) ban đầu được xác định trong máu của chúng tôi là “chất trung hòa.” Những chất này được phát hiện có hiệu quả trong việc chống lại các bệnh nhiễm trùng, chẳng hạn như Vi khuẩn Corynebacterium diphtheria. Chúng được phát hiện vào năm 1890 bởi hai nhà miễn dịch học Emil von Behring và Kitasato Shibasaburo.

Globulin miễn dịch tạo thành khoảng 20% của protein trong máu chúng ta. Globulin miễn dịch là đặc biệt các loại protein có nhóm carbohydrate gắn vào chuỗi của chúng (được gọi khoa học là glycoprotein). Những glycoprotein này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hệ thống miễn dịch của cơ thể. Thuật ngữ immunoglobulin có thể hoán đổi cho nhau với thuật ngữ kháng thể. 

Globulin miễn dịch có tính đặc hiệu cao và được tiết ra với số lượng lớn bởi các tế bào plasma để đáp ứng với các chất độc hoặc chất gây bệnh (kháng nguyên gây bệnh) được đưa vào cơ thể.

Chức năng của Immunoglobulin là gì?

Globulin miễn dịch bảo vệ chúng ta khỏi:

• Vi khuẩn 
• Chất hóa học
• Virus
• Ký sinh trùng
• Chất gây dị ứng 
• Chất tổng hợp 
• Tế bào ung thư 
• Nấm

Tế bào plasma sản xuất ra kháng thể đặc hiệu chống lại một kháng nguyên cụ thể.

Ví dụ, kháng thể do tế bào plasma tiết ra chống lại virus COVID-19 sẽ chỉ liên kết với virus COVID-19 chứ không phải bất kỳ loại virus hay vi khuẩn nào khác. Tính đặc hiệu này khác nhau các loại globulin miễn dịch làm cho hệ thống miễn dịch của cơ thể hoạt động tích cực hơn để chống lại nhiều loại tác nhân gây bệnh.

Các dịch cơ thể có chứa immunoglobulin:

• Sữa mẹ
• Nước mắt
• Nước bọt
• Tiết dịch dạ dày
• Tiết dịch niêm mạc

Chức năng chính của khác nhau các loại Ig là tạo ra phản ứng trung gian kháng thể bằng cách liên kết với kháng nguyên lạ. Phản ứng miễn dịch dịch thể qua trung gian kháng thể tiêu diệt vi khuẩn xâm nhập và ngăn ngừa nhiễm trùng lây lan sang các bộ phận khác.

Có năm loại immunoglobulin khác nhau (IgG, IgM, IgA, IgD và IgE). Mỗi loại khác nhau về chức năng, cấu trúc hóa học, đặc điểm sinh học, phân bố và tính đặc hiệu của từng loại.

Bất kỳ bất thường di truyền nào được phát hiện trong cơ thể chúng ta trong quá trình xử lý kháng thể hoặc bất kỳ sự thay đổi nào trong nồng độ globulin miễn dịch bình thường đều sẽ làm tăng nguy cơ phát triển các bệnh miễn dịch khác nhau. Những phản ứng miễn dịch này có thể bao gồm bệnh suy giảm miễn dịch nguyên phát hoặc các bệnh tự miễn (tình trạng các tế bào miễn dịch tấn công các tế bào khỏe mạnh của cơ thể).

Các nhà nghiên cứu y tế đã tận dụng lợi thế khác nhau các loại immunoglobulin và chức năng của chúng để điều trị nhiều chứng rối loạn khác nhau. Ví dụ, gamma globulin (một loại globulin miễn dịch chính) được sử dụng như liệu pháp miễn dịch để điều trị nhiều bệnh nhiễm trùng do vi-rút, nhiễm trùng do vi khuẩn và các rối loạn tự miễn liên quan đến tình trạng suy giảm miễn dịch dịch thể.

Cấu trúc cơ bản của Immunoglobulin

Immunoglobulin là protein hình cầu hình chữ Y có kích thước khoảng 10 nm và trọng lượng phân tử 150kDa.

Tất cả các globulin miễn dịch đều bao gồm bốn tiểu đơn vị polypeptide chung:

• Hai chuỗi nặng giống hệt nhau.
• Hai chuỗi ánh sáng giống hệt nhau.

Các chuỗi polypeptide đại diện cho các loại khác nhau các loại Ig được giữ lại với nhau bằng cầu nối disulfide và tạo thành cấu trúc hình chữ Y.

Cấu trúc hình chữ Y này được chia thành hai vùng:

• Phần dưới cùng được gọi là vùng hằng số.
• Phần trên có hai cánh tay được gọi là vùng biến đổi.

Như tên gọi của nó, vùng hằng số không thay đổi từ một loại globulin miễn dịch sang một vùng khác, nhưng vùng biến đổi thì có.

Hơn nữa, vùng biến đổi của kháng thể, được gọi là vị trí liên kết mảnh kháng nguyên (Fab), liên kết với các kháng nguyên cụ thể.

Vùng kháng nguyên liên kết với vị trí liên kết kháng nguyên được gọi là epitope.

Vùng hằng định thường là đuôi của kháng thể, được gọi là mảnh kết tinh (Fc). Nó liên kết với bề mặt tế bào miễn dịch hoặc tương tác với các protein thụ thể của hệ thống bổ thể.

Tất cả các loại immunoglobulin đều có chức năng kép: liên kết với vi-rút hoặc vi khuẩn và trung gian phản ứng miễn dịch sinh học như kích hoạt hệ thống bổ thể, opsonin hóa và trung hòa độc tố vi khuẩn và vi-rút.

Cơ chế hoạt động của Immunoglobulin

Globulin miễn dịch có tác dụng bảo vệ hệ thống miễn dịch của cơ thể bằng cách điều chỉnh nhiều con đường phá hủy tế bào, mỗi con đường phụ thuộc vào loại tín hiệu chúng nhận được hoặc tác nhân gây bệnh mà chúng tương tác. 

Globulin miễn dịch thường hiện diện trên bề mặt tế bào B hoặc lưu thông tự do trong dịch cơ thể. Sự liên kết của kháng thể với kháng nguyên đặc hiệu của nó dẫn đến sự hình thành phức hợp kháng thể-kháng nguyên, từ đó kích hoạt phản ứng miễn dịch. 

Các globulin miễn dịch tiêu diệt các tác nhân xâm nhập lạ thông qua ba cơ chế:

1. Trung hòa
2. Opson hóa
3. Kích hoạt bổ sung

Trung hòa

Cơ chế trung hòa tập trung vào việc vô hiệu hóa vật chất lạ hoặc vi khuẩn. Khi kháng thể liên kết với phần chức năng của virus hoặc vi khuẩn, nó sẽ vô hiệu hóa khả năng bám dính của virus vào bề mặt tế bào khỏe mạnh. Kết quả là, tác dụng sinh học của độc tố do vi khuẩn và virus tiết ra bị vô hiệu hóa.

Opson hóa

Trong quá trình opsonin hóa, kháng thể nhận diện và đánh dấu các tế bào bị nhiễm hoặc ung thư. Các tế bào được đánh dấu sau đó được tiêu hóa và loại bỏ bởi các tế bào thực bào như đại thực bào hoặc tế bào T gây độc. Kết quả là, con đường opsonin hóa tăng cường thực bào.

Kích hoạt hệ thống bổ sung

Sự liên kết của các globulin miễn dịch với tác nhân gây bệnh dẫn đến sự hoạt hóa các protein bổ thể. Khi được hoạt hóa, các protein này tạo ra phức hợp tấn công màng (MAC). Các protein MAC sau đó khiến tế bào vỡ ra (sự phân hủy) bằng cách đục lỗ trên màng tế bào của vi khuẩn. Các loại kháng thể Ig ⏤ IgG và IgM ⏤ khác nhau có hiệu quả trong việc kích hoạt các con đường bổ thể.

Các loại immunoglobulin và chức năng của chúng

Cơ thể con người chỉ tạo ra năm các loại của globulin miễn dịch:

• kháng thể IgG
• IgM
• IgA
• IgD
• IgE

Các globulin miễn dịch này bảo vệ cơ thể khỏi nhiều loại kháng nguyên. Mỗi kháng thể khác nhau dựa trên trình tự axit amin ở vùng hằng định, cấu trúc (monome, pentamer và dimer), thời gian tồn tại ngắn trong máu, vị trí và đặc tính miễn dịch.

Immunoglobulin G (IgG)

• Immunoglobulin G (IgG) là thlà kháng thể phổ biến và dồi dào nhất hiện diện trong cơ thể. 
• Huyết tương chứa 75-80% kháng thể IgG.
• Của tất cả các loại globulin miễn dịch, IgG có tTuổi thọ dài nhất khoảng 23 ngày.
• IgG là kháng thể duy nhất có thể vượt qua hàng rào nhau thai và cung cấp khả năng miễn dịch thụ động cho thai nhi đang phát triển.

Kháng thể IgG ghi nhớ các tác nhân gây bệnh đã xâm nhập vào cơ thể và gây nhiễm trùng trước đó. IgG cũng cung cấp một số khả năng miễn dịch cho trẻ sơ sinh khi được hấp thụ qua sữa mẹ.

Những cái này các loại Ig tăng cường loại bỏ mầm bệnh, trung hòa độc tố vi khuẩn hoặc vi rút và kích hoạt hệ thống bổ thể.

IgG có bốn lớp isotype:

• IgG1
• IgG2
• IgG3
• IgG4

Globulin miễn dịch M (IgM)

Immunoglobulin M (IgM) là kháng thể đầu tiên tương tác với vi khuẩn mới xâm nhập vào cơ thể và khởi động phản ứng miễn dịch ban đầu. 

IgM còn được gọi là kháng thể tự nhiên vì nó đóng vai trò là tuyến phòng thủ đầu tiên của hệ thống miễn dịch và cung cấp khả năng bảo vệ ngắn hạn. 

Những cái này các loại Ig có cấu trúc pentamer khổng lồ hơn tất cả các kháng thể khác và bao gồm 10 vị trí liên kết kháng nguyên, khiến chúng hiệu quả hơn IgG trong việc tiêu diệt vi khuẩn hoặc vi-rút.  

Tuổi thọ của kháng thể IgM trong cơ thể chúng ta là khoảng năm ngày. Những các loại globulin miễn dịch làm lên đến 5% – 10% của kháng thể trong huyết tương.

IgM aldo đó gây ra sự hình thành các cục (ngưng kết) của vi khuẩn khi liên kết với bề mặt epitope. Kháng thể IgM là một nồiagglutinin ent. Nó cũng tồn tại ở dạng đơn phân trên bề mặt tế bào B ngây thơ và tế bào hồng cầu.

Globulin miễn dịch A (IgA)

Immunoglobulin A (IgA) là tkháng thể phổ biến nhất sau IgG. Tcủa anh ấy kiểu của globulin miễn dịch là có trong máu, bạch huyết và các dịch tiết khác của cơ thể như nước bọt, nước mắt và sữa. Nó cũng có thể được tìm thấy trong niêm mạc sinh dục, đường hô hấp và niêm mạc ruột. 

Kháng thể IgA bảo vệ cơ thể khỏi sự phát triển và xâm chiếm của vi khuẩn. Tuy nhiên, kháng thể này kém ổn định hơn IgG và có hàm lượng thấp hơn, chiếm khoảng 10% – 15% tổng số globulin miễn dịch trong máu. 

Những cái này các loại Ig thường được gọi là kháng thể tiết. Chủ yếu là do thành phần tiết gắn liền với cấu trúc của chúng. Thành phần này bảo vệ chúng khỏi bị phân hủy thông qua quá trình tiêu hóa bằng enzyme. Trung bình, một người tiết ra khoảng 5g đến 15g IgA tiết vào dịch nhầy mỗi ngày để ngăn ngừa bệnh tật hoặc rối loạn phát triển (sinh bệnh học).

Globulin miễn dịch D (IgD)

Immunoglobulin D (IgD) makes lên ít hơn 0,5% của kháng thể huyết thanh. Điều này kiểu của globulin miễn dịch Tôiđược tìm thấy với số lượng nhỏ hơn trong dịch bạch huyết và máud. 

Chức năng của IgD vẫn chưa được biết rõ, nhưng nó hiện diện trên bề mặt tế bào B chưa trưởng thành và hoạt động như một bề mặt tiếp nhận tín hiệu (thụ thể). Nó cũng là một phần của hệ miễn dịch bẩm sinh. Các nhà nghiên cứu tin rằng IgD điều chỉnh sự hoạt hóa và biệt hóa của tế bào B thành tế bào plasma.

Immunoglobulin E (IgE)

Immunoglobulin E (IgE) maNó chứa ít hơn 0,01% kháng thể huyết thanh. Mặc dù có hàm lượng thấp nhất trong máu và có thời gian sống ngắn hơn, nhưng nó vẫn là một kháng thể mạnh. 

Cái này loại globulin miễn dịch là tkháng thể hiệu quả nhất chống lại các bệnh nhiễm trùng ký sinh trùng, bao gồm cả giun sán. 

Nồng độ IgE cao trong máu đôi khi có thể gây ra tình trạng quá mẫn cảm với các chất vô hại như phấn hoa hoặc bụi. Gần đây, các nhà miễn dịch học đã bắt đầu phát triển các kháng thể kháng IgE mới để điều trị dị ứng và hen suyễn.

Loại Immunoglobulin nào có trong nước mắt, nước bọt và sữa mẹ?

Các kháng thể được tìm thấy trong sữa mẹ là IgA, IgE, IgM, IgD và IgG, với nồng độ IgA cao nhất được tìm thấy trong sữa đầu tiên mà người mẹ sản xuất trong thời kỳ mang thai (sữa non).. Có tới 50% protein trong sữa non của mẹ là do sự hiện diện của IgA. Cái này kiểu của globulin miễn dịch có thể mộtcũng có thể tìm thấy trong nước mắt và nước bọt.

Kháng thể IgA có hai phân nhóm: IgA1 và IgA2. Mỗi phân nhóm có đặc tính sinh học riêng.

Các bệnh liên quan đến thiếu hụt immunoglobulin

Các nhà miễn dịch học đã xác định rằng một người có thể bị thiếu hụt globulin miễn dịch hoặc globulin miễn dịch không hoạt động do hệ miễn dịch bị khiếm khuyết. Tình trạng di truyền hiếm gặp này được gọi là bệnh suy giảm miễn dịch nguyên phát (PIDD).

Các nhà nghiên cứu y khoa đã báo cáo hơn 300 loại bệnh suy giảm miễn dịch nguyên phát.

Ngoài ra, một số rối loạn suy giảm miễn dịch thứ phát còn do các yếu tố môi trường bên ngoài gây ra như:

• Suy dinh dưỡng nghiêm trọng
• HIV
• Thuốc hóa trị liệu

Những người mắc bệnh suy giảm miễn dịch nguyên phát thường có hệ miễn dịch yếu hơn. Do đó, họ dễ bị nhiễm trùng và các vấn đề miễn dịch nghiêm trọng khác.

Xét nghiệm máu Immunoglobulin và chỉ định của chúng

Những người mắc các bệnh nhiễm trùng thông thường và/hoặc bệnh tái phát nhiều lần có thể có hệ thống miễn dịch suy yếu.

Điều này có thể là do nồng độ immunoglobulin (miễn dịch) cần thiết để chống lại bệnh tật của họ thấp. Trong những trường hợp này, các chuyên gia y tế khuyến nghị xét nghiệm máu immunoglobulin. 

Xét nghiệm máu immunoglobulin được thực hiện bằng cách lấy một mẫu máu nhỏ từ cơ thể bệnh nhân để ước tính mức độ kháng thể đặc hiệu như IgA, IgG và IgM. Xét nghiệm Ig giúp chẩn đoán các vấn đề sức khỏe khác nhau ảnh hưởng đến các bệnh khác nhau. các loại immunoglobulin và chức năng của chúng trong cơ thể.

Kết quả kháng thể được đo bằng cách so sánh với phạm vi globulin miễn dịch bình thường. Nếu nồng độ IgA, IgG và IgM quá cao hoặc quá thấp, nguy cơ mắc các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng sẽ tăng cao.

Mức IgG cao có thể chỉ ra sự hiện diện của:

• HIV/AIDS
• Viêm gan mãn tính
• Bệnh đa xơ cứng
• Bệnh đa u tủy

Mức IgG thấp có thể chỉ ra sự hiện diện của:

• Bệnh agammaglobulinemia liên kết nhiễm sắc thể X
• Bệnh bạch cầu
• Hội chứng viêm thận

Nguyên nhân của điều này kiểu của globulin miễn dịch sự thiếu hụtNguyên nhân vẫn chưa được biết rõ, nhưng có thể là do khiếm khuyết về gen.

Nồng độ IgA cao chỉ ra sự hiện diện của các rối loạn tự miễn dịch như:

• Viêm gan mãn tính
• Bệnh lupus ban đỏ hệ thống (SLE) 
• Xơ gan
• Bệnh đa u tủy
• Viêm khớp dạng thấp

Mức IgA thấp làm tăng nguy cơ mắc:

• Bệnh tự miễn
• Bệnh lý ruột
• Tổn thương thận

Một số người sinh ra đã bị thiếu hụt IgA hoặc gen bị lỗi khiến cơ thể sản xuất quá ít IgA.

Mức IgM cao có thể chỉ ra sự hiện diện của:

• Viêm gan siêu vi giai đoạn đầu
• Tổn thương thận
• Viêm khớp dạng thấp

Cái này loại Ig đóng vai trò là tuyến phòng thủ đầu tiên. Nồng độ IgM trong máu tăng cao cho thấy cơ thể đã tiếp xúc với các bệnh nhiễm trùng mới. 

Những người mắc các bệnh miễn dịch di truyền như bệnh bạch cầu hoặc bệnh đa u tủy có nhiều khả năng bị thiếu máucác cấp độ của điều này loại globulin miễn dịch trong máu của họ.

Các triệu chứng thường gặp của tình trạng thiếu hụt IgA, IgM và IgG:

• Viêm phế quản
• Viêm phổi
• Nhiễm trùng đường hô hấp
• Nhiễm trùng đường tiêu hóa
• Sốt thường xuyên
• Dị ứng da
• Nhiễm trùng xoang và phổi
• Giảm cân không rõ nguyên nhân
• Tiêu chảy

Các điều kiện liên quan khác:

• Bệnh Kawasaki
• Cấy ghép nội tạng
• Rối loạn suy giảm miễn dịch kết hợp nghiêm trọng (SCID)
• Và nhiều người khác

Các triệu chứng và bệnh lý ban đầu có thể khác nhau ở mỗi người.

Sử dụng lâm sàng của Immunoglobulin

Giới thiệu khác nhau các loại immunoglobulin và chức năng của chúng được công nhận là hiệu quả nhất liệu pháp miễn dịch để điều trị các bệnh truyền nhiễm và rối loạn miễn dịch nguyên phát.

Liệu pháp thay thế immunoglobulin ban đầu được giới thiệu vào năm 1952. Nó được sử dụng như một phương pháp điều trị cho Bệnh thiếu gammaglobulin liên kết X (một tình trạng di truyền). Trong ba thập kỷ qua, đây đã trở thành phương pháp tiêu chuẩn để điều trị PIDD.

Mục tiêu chính của liệu pháp thay thế Ig là cung cấp khả năng miễn dịch mạnh mẽ, ngăn chặn nhiễm trùng xâm lấn do vi khuẩn và tăng tỷ lệ sống sót của bệnh nhân. Những tiến bộ gần đây trong liệu pháp thay thế Ig đã được chứng minh là cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống cho nhiều bệnh nhân mắc chứng rối loạn PI.

Đường dùng IVIG

Có hai con đường chính để sử dụng liệu pháp thay thế Ig:

• Tiêm dưới da (SCIG) 
• Tiêm tĩnh mạch (IVIG)

Có một số yếu tố quan trọng cần xem xét khi xác định đường dùng thuốc cho bệnh nhân. Những yếu tố này có thể bao gồm sở thích của bệnh nhân, tiền sử bệnh, đường truyền tĩnh mạch, chi phí, tính khả dụng và khả năng dung nạp.

Liệu pháp immunoglobulin dưới da (SCIG)

SCIG được tiêm vào lớp mỡ (dưới da). Thuốc được tiêm theo cơ chế khuếch tán chậm với liều lượng nhỏ bằng kim tiêm nhỏ, được đặt tại các vị trí khác nhau, chẳng hạn như bụng, đùi hoặc cánh tay trên.  

Thể tích tiêm SCIG trung bình là từ 10 ml đến 25 ml, lặp lại một hoặc hai lần một tuần.  

Tiêm SCIG thường mất từ 1 đến 2 giờ để hoàn thành và có thể tự thực hiện tại nhà bằng máy bơm truyền dịch cơ học.

Chọn đúng kích thước và số lượng kim cho việc này kiểu của globulin miễn dịch cáiViệc tiêm thuốc là rất quan trọng để đảm bảo tiêm thành công.

Liệu pháp immunoglobulin tĩnh mạch (IVIG)

IVIG được truyền trực tiếp qua tĩnh mạch với thể tích lớn hơn và mất khoảng 2 đến 6 giờ để hoàn thành. 

Trung bình, liều dùng được lặp lại sau mỗi 3 đến 4 tuần. 

Liều lượng và tần suất tiêm IVIG phụ thuộc vào cân nặng hiện tại và tình trạng bệnh của bệnh nhân. Liều khởi đầu ước tính là 2 g/kg/tháng, chia làm 4 đến 5 ngày.

Công dụng của liệu pháp immunoglobulin

Khác biệt các loại immunoglobulin và chức năng của chúng là được sử dụng để điều trị nhiều tình trạng khác nhau, bao gồm một số nhưng không giới hạn ở những điều sau đây

• Suy giảm miễn dịch nguyên phát
• Viêm đa dây thần kinh mất myelin mạn tính
• Xuất huyết giảm tiểu cầu miễn dịch 
• Bệnh nhược cơ
• Bệnh lupus, viêm cơ, bệnh đa xơ cứng
• Hội chứng Guillain-Barre
• Hội chứng người cứng        
• Ghép tủy xương
• Bệnh Kawasaki hoặc các rối loạn thần kinh khác

Tác dụng phụ thường gặp và bất lợi

Tác dụng phụ thường gặp:

• Đau đầu
• Đau nhức cơ thể
• Buồn nôn
• Tiêu chảy
• Chuột rút cơ bắp

Tác dụng phụ có hại:

• Phản ứng dị ứng nghiêm trọng:
  • Nổi mề đay
  • Sưng ở miệng, mặt hoặc cổ họng
  • Thở khò khè hoặc khó thở       
• Các vấn đề về thận
• Cục máu đông
• Hội chứng viêm màng não vô khuẩn 
• Tan máu (phá hủy các tế bào hồng cầu)
• Tổn thương phổi cấp tính liên quan đến truyền máu

Tác dụng phụ mà bệnh nhân gặp phải thường là do tốc độ truyền nhanh và nhiệt độ sản phẩm.

Để ngăn ngừa hoặc làm giảm các tác dụng phụ này:

• Bệnh nhân phải được cung cấp đủ nước trước khi truyền dịch.
• Sản phẩm phải được đưa về nhiệt độ phòng trước khi sử dụng.
• Có thể dùng thuốc trước khi truyền dịch, chẳng hạn như diphenhydramine, acetaminophen, corticosteroid hoặc thuốc chống viêm không steroid.
• Tốc độ truyền IVIG nên được điều chỉnh theo mức tăng 30 phút.
• Một y tá được đào tạo phải theo dõi các dấu hiệu sinh tồn trong suốt quá trình truyền dịch.