Kháng thể IgG là gì? Tìm hiểu cấu tạo, vai trò và ý nghĩa

Trong cơ thể chúng ta, hệ miễn dịch luôn hoạt động bền bỉ như một đội quân bảo vệ và kháng thể chính là những “vũ khí” đắc lực nhất. Trong đó, kháng thể IgG có số lượng dồi dào nhất trong hệ miễn dịch, đảm nhận nhiệm vụ bảo vệ cơ thể khỏi bị nhiễm trùng. Trong bài viết này, hãy cùng Mescells tìm hiểu về cấu tạo, chức năng và vai trò của kháng thể IgG nhé!

1. Kháng thể IgG là gì?

IgG (Immunoglobulin G) là loại kháng thể chính được tìm thấy trong tuần hoàn máu và dịch ngoại bào của cơ thể. Đây là loại kháng thể phổ biến và dồi dào nhất, chiếm khoảng 75-80% tổng lượng kháng thể (globulin miễn dịch) trong huyết thanh người. Phân tử này đóng vai trò như một “chiến binh” gác thành, giúp hệ miễn dịch nhận diện, vô hiệu hóa và tiêu diệt các mầm bệnh nguy hiểm như vi khuẩn, virus hay nấm xâm nhập từ bên ngoài.

2. Cấu tạo của kháng thể IgG

Kháng thể IgG không chỉ là những “chiến binh” đông đảo nhất bảo vệ cơ thể, mà chúng còn được tự nhiên thiết kế với một cấu trúc sinh hóa vô cùng hoàn hảo và tinh vi.

• Phân tử IgG có cấu trúc hình chữ “Y” đặc trưng và là một loại glycoprotein (được cấu thành từ protein và carbohydrate). Cấu tạo của nó bao gồm hai chuỗi polypeptide nặng và hai chuỗi nhẹ, được liên kết chặt chẽ với nhau bởi các cầu nối.
• Vùng gắn kháng nguyên (Fab): Vùng Fab (Fragment antigen-binding) nằm ở hai đầu nhánh của chữ Y. Vùng này có nhiệm vụ nhận diện chính xác và bám chặt vào mầm bệnh (kháng nguyên) đang xâm nhập. Điểm lợi hại nhất của cấu trúc này là nhờ có hai nhánh Fab hoàn toàn đối xứng, một phân tử IgG có khả năng liên kết đồng thời với hai mầm bệnh cùng một lúc, giúp vô hiệu hóa kẻ thù một cách nhanh chóng và hiệu quả.
• Vùng hằng định (Fc): Nằm ở phần thân thẳng đứng của chữ Y. Khác với vùng Fab, vùng Fc không trực tiếp bám vào mầm bệnh. Nhiệm vụ của nó là làm “trạm phát tín hiệu” để “kêu gọi” các protein của hệ thống bổ thể và các tế bào miễn dịch khác (như đại thực bào, tế bào giết tự nhiên) đến để tiêu diệt mầm bệnh đã bị bắt giữ. Trên vùng Fc này còn gắn một gốc đường (carbohydrate) rất quan trọng, giúp kháng thể mở rộng cấu trúc, tạo điều kiện thuận lợi nhất để giao tiếp với các tế bào miễn dịch.
• Các phân lớp IgG: Dù có cấu trúc chung giống nhau, nhưng dựa vào những biến đổi nhỏ ở chiều dài vùng bản lề và số lượng các cầu nối, IgG ở người được chia thành 4 phân lớp gồm IgG1, IgG2, IgG3 và IgG4. Sự khác biệt nhỏ bé trong cấu trúc này lại mang đến ý nghĩa to lớn, giúp mỗi phân lớp đảm nhận những nhiệm vụ chuyên biệt. Ví dụ, cấu trúc bản lề dài giúp IgG3 trở nên cực kỳ linh hoạt trong việc tiêu diệt vi khuẩn, trong khi cấu trúc đặc biệt của IgG4 lại giúp nó trở thành một kháng thể có khả năng ngăn chặn các phản ứng viêm hay dị ứng quá mức.

Cấu trúc chung và các phân lớp của kháng thể IgG ở người

3. IgG được tạo ra như thế nào?

Kháng thể IgG được hệ miễn dịch sản sinh ra khi chúng ta tiếp xúc với mầm bệnh (nhiễm trùng) hoặc sau khi được tiêm chủng vắc xin. Khi một mầm bệnh lạ lần đầu tiên xâm nhập, cơ thể sẽ tạo ra một loại kháng thể khác là kháng thể IgM để chống đỡ tạm thời trong giai đoạn đầu. Sau đó, các tế bào miễn dịch B sẽ chuyển sang sản xuất kháng thể IgG. IgG hoạt động mạnh mẽ hơn, có khả năng thâm nhập sâu vào các mô và tồn tại rất lâu trong cơ thể.

Đặc biệt, sau khi tiếp xúc với mầm bệnh, hệ miễn dịch xây dựng đồng thời hai “tuyến phòng thủ” bổ sung cho nhau. Một phần tế bào B biệt hóa thành tương bào sống lâu dài (long-lived plasma cells), di cư về cư trú âm thầm tại tủy xương và bền bỉ tiết ra một lượng kháng thể IgG nền tảng suốt nhiều năm, thậm chí suốt đời – đây chính là lý do vì sao xét nghiệm máu vẫn có thể phát hiện dấu vết của một mũi vắc-xin hay một lần nhiễm bệnh đã xảy ra từ rất lâu trước đó.

Song song đó, một phần khác biệt hóa thành tế bào B nhớ (memory B cells) – những “lính canh” âm thầm tuần tra trong máu và hạch bạch huyết. Nếu cơ thể gặp lại đúng mầm bệnh đó trong tương lai, chính các tế bào B nhớ này sẽ lập tức nhận diện, kích hoạt và biệt hóa thần tốc thành một đội quân tương bào hoàn toàn mới, sản xuất ồ ạt một lượng lớn IgG chỉ trong vài ngày, nhanh và mạnh hơn nhiều so với lần đầu tiếp xúc.

Quá trình hoạt hóa tế bào B và sản xuất kháng thể IgG 

4. Vai trò của IgG trong hệ miễn dịch

Kháng thể IgG được ví như “lực lượng đặc nhiệm” tinh nhuệ, bền bỉ và đông đảo nhất trong “quân đội” miễn dịch của cơ thể con người. Để bạn dễ hình dung, IgG không hoạt động một cách đơn lẻ mà chúng sử dụng vô số “chiến thuật” khác nhau để triệt tiêu các tác nhân gây bệnh (vi khuẩn, virus, nấm, độc tố).

• Cơ chế trung hòa: Tưởng tượng các loại virus hoặc độc tố là những chiếc “chìa khóa” đang trôi nổi để tìm “ổ khóa” (tế bào khỏe mạnh) nhằm xâm nhập và phá hoại. Lúc này, kháng thể IgG sẽ nhanh chóng bám chặt lấy bề mặt của mầm bệnh, vô hiệu hóa khả năng bám dính của chúng. Bằng cách “trung hòa” này, IgG chặn đứng sự lây lan của nhiễm trùng ngay từ vòng ngoài.
• Cơ chế opsonin hóa và thực bào: Nhiều loại vi khuẩn rất giỏi ngụy trang và lẩn trốn. Để đối phó, IgG sẽ bao phủ kín bề mặt mầm bệnh. Hành động này giống như việc gắn một lá “cờ hiệu” đỏ chót lên người kẻ thù. Các tế bào thực bào (như đại thực bào hay bạch cầu trung tính) trong cơ thể khi nhìn thấy lá cờ này thông qua các thụ thể đặc biệt sẽ lập tức lao tới, “nuốt chửng” và tiêu hóa mầm bệnh một cách vô cùng dễ dàng.

Sau khi gắn đặc hiệu với kháng nguyên, kháng thể IgG  trung hòa opsonin hóa, giúp điều hòa hoạt hóa hệ thống bổ sung theo con đường cổ điển, dẫn đến tăng thực bào, thúc đẩy phản ứng viêm và tiêu diệt vi sinh vật 

• Kích hoạt bổ thể và gây độc tế bào: IgG không chỉ biết bắt giữ mà còn có khả năng “gọi đòn không kích”. Khi một đầu của IgG bám vào mầm bệnh, phần đuôi của nó (vùng Fc) sẽ:
• Kích hoạt hệ thống bổ thể: Đây là một chuỗi các protein trong máu. Khi được IgG đánh thức, chúng sẽ tạo thành một “cỗ máy” khoan thủng màng tế bào của vi khuẩn, khiến vi khuẩn vỡ tung và chết.
• Dẫn đường cho tế bào NK (Natural Killer): IgG đóng vai trò cầu nối, kéo các “sát thủ tự nhiên” (tế bào NK) đến gần các tế bào của cơ thể đã bị nhiễm virus hoặc tế bào ung thư. Tế bào NK sau đó sẽ tiết ra chất độc (granzyme và perforin) để tiêu diệt gọn mục tiêu.
• Bảo vệ dài hạn: Nếu như IgM là lực lượng phản ứng nhanh nhưng mau chóng rút lui, thì IgG lại là “người lính” tuần tra bền bỉ. Sau khi bạn khỏi bệnh hoặc tiêm vắc-xin, IgG đặc hiệu sẽ lưu lại rất lâu trong máu. nếu mầm bệnh cũ dám quay lại, IgG sẽ được sản xuất ồ ạt và tiêu diệt kẻ thù trước cả khi bạn kịp nhận ra mình đang bị bệnh.
• Bảo vệ thai nhi và trẻ sơ sinh: Điều tuyệt vời nhất là IgG là lớp kháng thể duy nhất có khả năng đi qua hàng rào nhau thai. Nhờ cơ chế vận chuyển đặc biệt này, người mẹ có thể truyền kháng thể của mình sang cho con, giúp bảo vệ em bé khỏi các bệnh truyền nhiễm trong những tháng đầu đời khi hệ thống miễn dịch tự thân của trẻ chưa hoàn thiện.

Cơ chế vận động kháng thể IgG từ mẹ sang thai nhi qua nhau thai 

5. Ý nghĩa của xét nghiệm IgG

Xét nghiệm định lượng nồng độ IgG trong máu giúp bác sĩ đánh giá “chỉ số sức mạnh” của hệ thống miễn dịch, từ đó chẩn đoán và theo dõi nhiều vấn đề sức khỏe:

• Khi nồng độ IgG tăng cao: Thường là dấu hiệu cơ thể đang phải chống chọi với tình trạng nhiễm trùng mạn tính. Nó cũng có thể xuất hiện khi mắc các bệnh lý tự miễn (như Lupus ban đỏ, viêm khớp dạng thấp), bệnh gan mạn tính, hoặc các rối loạn tế bào ác tính như bệnh đa u tủy xương.
• Khi nồng độ IgG suy giảm: Phản ánh hệ miễn dịch đang bị suy yếu, khiến cơ thể cực kỳ dễ mắc các bệnh nhiễm trùng tái đi tái lại. Sự thiếu hụt này có thể do bẩm sinh (suy giảm miễn dịch nguyên phát), do sử dụng thuốc ức chế miễn dịch, ung thư máu hoặc do cơ thể bị thất thoát protein qua đường thận, ruột.

Minh họa kết quả tính dương và âm của xét nghiệm IgG/IgM

Kháng thể IgG chính là một trong những lực lượng bảo vệ tinh nhuệ và quan trọng nhất của cơ thể con người. Sự hiện diện và hoạt động trơn tru của IgG giúp chúng ta có thể sinh tồn và chống đỡ lại vô vàn nguy cơ từ môi trường bên ngoài. Việc thấu hiểu cấu trúc, chức năng cũng như ý nghĩa của các xét nghiệm liên quan đến IgG không chỉ giúp bạn chủ động hơn trong việc theo dõi sức khỏe mà còn đóng vai trò to lớn trong ứng dụng y học hiện đại.

HỆ THỐNG Y TẾ CHUYÊN SÂU Y HỌC TÁI TẠO VÀ TRỊ LIỆU TẾ BÀO MESCELLS | MSC

• Hotline: 0866 022 097
• Địa chỉ: TT21, số 204 Nguyễn Tuân, phường Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam.
• Fanpage: Viện Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Tế Bào Mescells

NGUỒN THAM KHẢO:

• Schroeder HW Jr, Cavacini L. Structure and function of immunoglobulins. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2010;125(2 Suppl 2):S41-S52. Đường dẫn: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20176268/
• Vidarsson G, Dekkers G, Rispens T. IgG subclasses and allotypes: from structure to effector functions. Frontiers in Immunology. 2014;5:520. Đường dẫn: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25339940/ 
• Hematianlarki M, Nimmerjahn F. Immunomodulatory and anti-inflammatory properties of immunoglobulin G antibodies. Immunological Reviews. 2024;328(1):372-386. Đường dẫn: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39340138/
• Quast I, Peschke B, Lünemann JD. Regulation of antibody effector functions through IgG Fc N-glycosylation. Cellular and Molecular Life Sciences. 2017;74(5):837-847. Đường dẫn: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27506941/
• Roopenian DC, Akilesh S. FcRn: the neonatal Fc receptor comes of age. Nature Reviews Immunology. 2007;7(9):715-725. Đường dẫn: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17767196/