Immunoglobulin G (IgG): Kháng thể phong phú nhất và quan trọng nhất của hệ miễn dịch

Immunoglobulin G (IgG) là một loại kháng thể, hay immunoglobulin, chiếm phần lớn (khoảng 75%) tổng lượng immunoglobulin trong huyết thanh của người. IgG đóng vai trò trung tâm trong hệ miễn dịch mắc phải, bảo vệ cơ thể chống lại nhiễm trùng do vi khuẩn, virus, nấm và ký sinh trùng. Khả năng đa dạng và chức năng đặc biệt của IgG đã làm cho nó trở thành mục tiêu nghiên cứu quan trọng trong y học, dược phẩm và sinh học.

Cấu trúc của IgG

Phân tử IgG là một glycoprotein hình chữ Y, gồm hai chuỗi nặng (heavy chains) và hai chuỗi nhẹ (light chains) liên kết với nhau bằng các cầu nối disulfide. Mỗi chuỗi nặng và nhẹ đều có vùng biến thiên (variable region) và vùng không biến thiên (constant region).

• Vùng biến thiên (Variable region): Chứa các đoạn hypervariable (CDRs), quyết định tính đặc hiệu của IgG đối với kháng nguyên. Mỗi phân tử IgG chỉ liên kết với một loại kháng nguyên cụ thể.
• Vùng không biến thiên (Constant region): Xác định lớp (isotype) của IgG và quyết định chức năng thực thi của nó. Ở người, có bốn lớp IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) với sự khác biệt về cấu trúc và chức năng.

Sự đa dạng của IgG được tạo ra thông qua quá trình tái tổ hợp gen trong tế bào B. Quá trình này tạo ra hàng triệu loại IgG khác nhau, mỗi loại có khả năng nhận diện một kháng nguyên cụ thể.

Chức năng của IgG

IgG thực hiện nhiều chức năng quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm trùng và bệnh tật:

• Trung hòa: IgG liên kết với các tác nhân gây bệnh như virus và độc tố vi khuẩn, ngăn chặn chúng bám vào tế bào và gây hại.
• Opson hóa: IgG gắn vào bề mặt của vi khuẩn, làm chúng dễ bị thực bào (phagocytosis) bởi các tế bào miễn dịch như đại thực bào và bạch cầu đa nhân.
• Hoạt hóa bổ thể: Một số lớp IgG có thể kích hoạt hệ thống bổ thể, một chuỗi phản ứng dẫn đến phá hủy tế bào vi khuẩn và virus.
• Khởi động ADCC (Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity): IgG liên kết với các tế bào bị nhiễm virus hoặc tế bào ung thư, đánh dấu chúng để bị tiêu diệt bởi các tế bào sát thủ tự nhiên (NK cells).
• Miễn dịch thụ động: IgG có thể truyền từ mẹ sang con qua nhau thai, cung cấp sự bảo vệ miễn dịch ban đầu cho trẻ sơ sinh.

Vai trò của IgG trong chẩn đoán và điều trị

Do vai trò quan trọng của IgG trong hệ thống miễn dịch, việc đo lường nồng độ IgG trong huyết thanh được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán y học. Sự giảm hoặc tăng bất thường nồng độ IgG có thể chỉ ra nhiều tình trạng bệnh lý, bao gồm:

• Suy giảm miễn dịch: Thiếu hụt IgG có thể làm tăng nguy cơ nhiễm trùng.
• Bệnh tự miễn: Tăng sản xuất IgG không bình thường có thể góp phần vào các bệnh tự miễn như lupus ban đỏ hệ thống.
• Ung thư: Nồng độ IgG có thể được sử dụng như một chỉ số đánh giá hiệu quả điều trị ung thư.

IgG cũng được sử dụng trong điều trị một số bệnh lý. Ví dụ, immunoglobulin tĩnh mạch (IVIG) là một chế phẩm chứa IgG được chiết xuất từ huyết tương của nhiều người hiến máu. IVIG được sử dụng để điều trị một số bệnh tự miễn, rối loạn miễn dịch và nhiễm trùng nghiêm trọng.

Nghiên cứu hiện tại và triển vọng tương lai

Nghiên cứu về IgG đang được tiến hành tích cực trên nhiều lĩnh vực. Các nhà khoa học đang nỗ lực:

• Phát triển các thuốc IgG mới: Sử dụng kỹ thuật công nghệ sinh học để tạo ra các kháng thể IgG với độ đặc hiệu và hiệu lực cao hơn để điều trị ung thư, bệnh nhiễm trùng và các bệnh tự miễn.
• Tìm hiểu sâu hơn về cơ chế hoạt động của IgG: Hiểu rõ hơn về cách IgG tương tác với các tế bào và phân tử khác trong hệ thống miễn dịch sẽ giúp phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn.
• Ứng dụng IgG trong chẩn đoán: Phát triển các xét nghiệm chẩn đoán dựa trên IgG nhạy hơn và đặc hiệu hơn để phát hiện sớm các bệnh lý.

Tóm lại, IgG là một loại kháng thể quan trọng đóng vai trò trung tâm trong hệ thống miễn dịch của con người. Sự hiểu biết sâu sắc về cấu trúc, chức năng và vai trò của IgG trong bệnh tật đã và đang dẫn đến những tiến bộ đáng kể trong chẩn đoán và điều trị nhiều bệnh lý. Nghiên cứu tiếp tục về IgG hứa hẹn sẽ mang lại nhiều đột phá trong y học trong tương lai.