Kháng thể IgA (IgA)

Cấu trúc của kháng thể IgA

IgA tồn tại dưới hai dạng chính:

• IgA huyết thanh (monomeric IgA): Tương tự cấu trúc cơ bản của immunoglobulin, IgA huyết thanh gồm hai chuỗi nặng (H) và hai chuỗi nhẹ (L) liên kết với nhau bằng cầu disulfua (S-S). Dạng này thường được tìm thấy trong máu.
• IgA tiết (secretory IgA, sIgA): Là dạng dimer, gồm hai phân tử IgA monomer liên kết với nhau bởi chuỗi J (joining chain) và một thành phần tiết (secretory component). Thành phần tiết này bảo vệ IgA khỏi bị phân hủy bởi các enzyme trong dịch tiết, cho phép nó hoạt động hiệu quả trong môi trường khắc nghiệt của niêm mạc. sIgA được sản xuất bởi các tế bào plasma nằm dưới lớp biểu mô niêm mạc và được vận chuyển qua lớp biểu mô vào lòng niêm mạc.

Công thức đơn giản hóa có thể được biểu diễn là: $(IgA)_2$JSC, trong đó $(IgA)_2$ là dimer IgA, J là chuỗi J, và SC là thành phần tiết.

Chức năng của kháng thể IgA

Kháng thể IgA thực hiện nhiều chức năng quan trọng trong hệ miễn dịch niêm mạc:

• Trung hòa virus và vi khuẩn: IgA ngăn chặn tác nhân gây bệnh bám vào bề mặt niêm mạc, ngăn ngừa nhiễm trùng. Cơ chế này đặc biệt quan trọng trong việc bảo vệ chống lại các virus đường hô hấp và đường tiêu hóa.
• Ức chế sự phát triển của vi khuẩn: IgA có thể ức chế sự phát triển và tăng sinh của một số loại vi khuẩn, góp phần duy trì sự cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột.
• Opson hóa: Mặc dù không hiệu quả bằng IgG, IgA cũng có thể opson hóa các tác nhân gây bệnh, giúp thực bào dễ dàng hơn. Quá trình này liên quan đến việc IgA bao phủ bề mặt tác nhân gây bệnh, tạo điều kiện cho các tế bào thực bào nhận diện và tiêu diệt chúng.
• Kích hoạt bổ thể (ít hiệu quả): IgA ít hiệu quả trong việc kích hoạt con đường bổ thể cổ điển so với IgG và IgM. Tuy nhiên, IgA có thể kích hoạt con đường lectin của hệ thống bổ thể.
• Miễn dịch ở trẻ sơ sinh: sIgA trong sữa mẹ cung cấp khả năng miễn dịch thụ động cho trẻ sơ sinh, bảo vệ chúng khỏi nhiễm trùng đường tiêu hóa trong những tháng đầu đời.

Phân loại kháng thể IgA

IgA được chia thành hai phân lớp: IgA1 và IgA2.

• IgA1: Chiếm phần lớn IgA trong huyết thanh.
• IgA2: Phổ biến hơn ở niêm mạc, đặc biệt là ở đường tiêu hóa. IgA2 có khả năng kháng lại sự phân giải bởi các enzyme protease của vi khuẩn, giúp nó tồn tại và hoạt động trong môi trường đường ruột.

Sản xuất kháng thể IgA

IgA được sản xuất bởi các tế bào plasma nằm trong mô dưới niêm mạc. sIgA được vận chuyển qua các tế bào biểu mô niêm mạc vào dịch tiết, nơi chúng thực hiện chức năng bảo vệ. Quá trình này được điều hòa bởi cytokine TGF-β.

Ý nghĩa lâm sàng

Một số vấn đề lâm sàng liên quan đến IgA bao gồm:

• Suy giảm IgA: Là tình trạng thiếu hụt IgA, có thể làm tăng nguy cơ nhiễm trùng đường hô hấp, tiêu hóa và tai mũi họng. Đây là một trong những rối loạn miễn dịch phổ biến nhất.
• Tăng IgA: Có thể liên quan đến một số bệnh lý như bệnh gan, bệnh thận và một số bệnh tự miễn. Việc tăng IgA có thể là dấu hiệu của viêm nhiễm hoặc bệnh lý tiềm ẩn.
• IgA thận (IgA nephropathy): Là một bệnh lý thận do sự lắng đọng của IgA trong cầu thận. Bệnh này có thể dẫn đến suy thận mạn tính.

Kết luận

IgA là một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch niêm mạc, đóng vai trò chủ chốt trong việc bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm trùng. Việc hiểu rõ về cấu trúc và chức năng của IgA giúp chúng ta hiểu hơn về cơ chế bảo vệ của hệ miễn dịch và phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả cho các bệnh lý liên quan.

Tương tác của IgA với hệ miễn dịch

IgA tương tác với nhiều thành phần khác của hệ miễn dịch để thực hiện chức năng bảo vệ. Nó có thể liên kết với receptor FcαRI (CD89) trên bề mặt của các tế bào miễn dịch như neutrophil, eosinophil, monocyte và macrophage, kích hoạt các quá trình thực bào, phóng thích các chất trung gian gây viêm và tiêu diệt tế bào đích. Ngoài ra, IgA cũng có thể tương tác với receptor Fcα/μR, tuy nhiên vai trò của tương tác này chưa được hiểu rõ hoàn toàn.

IgA trong các dịch tiết khác

Ngoài niêm mạc đường hô hấp, tiêu hóa và sinh dục, IgA cũng có mặt trong các dịch tiết khác như nước mắt, nước bọt, sữa non và mồ hôi, góp phần bảo vệ các bề mặt này khỏi sự xâm nhập của tác nhân gây bệnh.

Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ IgA

Nồng độ IgA có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm tuổi tác, di truyền, chế độ dinh dưỡng, stress và một số bệnh lý. Ví dụ, nồng độ IgA thường thấp hơn ở trẻ sơ sinh và người cao tuổi.

Phương pháp đo lường IgA

Nồng độ IgA trong huyết thanh và các dịch tiết có thể được đo bằng các kỹ thuật miễn dịch học như nephelometry, turbidimetry và ELISA.

Nghiên cứu về IgA

Nghiên cứu về IgA vẫn đang được tiếp tục để hiểu rõ hơn về vai trò của nó trong hệ miễn dịch, cũng như phát triển các phương pháp điều trị mới cho các bệnh lý liên quan đến IgA. Các hướng nghiên cứu hiện nay bao gồm việc phát triển các kháng thể đơn dòng IgA để điều trị ung thư và các bệnh nhiễm trùng, cũng như việc tìm hiểu cơ chế gây bệnh của IgA nephropathy.

• Abbas, A. K., Lichtman, A. H., & Pillai, S. (2022). Cellular and Molecular Immunology (10th ed.). Elsevier.
• Murphy, K., & Weaver, C. (2016). Janeway’s Immunobiology (9th ed.). Garland Science.
• Woof, J. M., & Kerr, M. A. (2006). The function of immunoglobulin A in immunity. Journal of Pathology, 208(2), 270-282.

Câu hỏi và Giải đáp

Ngoài việc trung hòa tác nhân gây bệnh, IgA còn có vai trò gì khác trong hệ miễn dịch niêm mạc?

Trả lời: Ngoài trung hòa, IgA còn có vai trò điều hòa hệ vi sinh vật đường ruột. Nó có thể ức chế sự phát triển của một số vi khuẩn có hại và thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn có lợi, góp phần duy trì sự cân bằng của hệ vi sinh vật. IgA cũng có thể tương tác với các tế bào miễn dịch trong niêm mạc, điều chỉnh phản ứng viêm và duy trì cân bằng miễn dịch.

Sự khác biệt về cấu trúc giữa IgA1 và IgA2 có ý nghĩa gì về mặt chức năng?

Trả lời: IgA1 có vùng hinge dài hơn IgA2, khiến nó dễ bị phân giải bởi protease của vi khuẩn. Ngược lại, IgA2 có vùng hinge ngắn hơn và các liên kết disulfide bổ sung, giúp nó kháng lại sự phân giải bởi protease. Điều này giải thích tại sao IgA2 phổ biến hơn ở niêm mạc, nơi tiếp xúc nhiều với vi khuẩn.

Cơ chế vận chuyển IgA tiết (sIgA) qua tế bào biểu mô niêm mạc diễn ra như thế nào?

Trả lời: sIgA được vận chuyển qua tế bào biểu mô nhờ receptor polymeric immunoglobulin receptor (pIgR). Dimer IgA liên kết với pIgR ở mặt đáy của tế bào biểu mô. Phức hợp IgA-pIgR sau đó được nội bào và vận chuyển đến mặt đỉnh của tế bào. Tại đây, pIgR bị cắt, phần ngoại bào của nó (thành phần tiết – SC) vẫn liên kết với dimer IgA và được tiết ra ngoài dưới dạng sIgA.

Nồng độ IgA thay đổi như thế nào theo tuổi tác và tại sao?

Trả lời: Nồng độ IgA thấp ở trẻ sơ sinh và tăng dần theo tuổi tác, đạt đỉnh ở tuổi trưởng thành. Sau đó, nồng độ IgA có thể giảm nhẹ ở người cao tuổi. Sự thay đổi này có thể liên quan đến sự phát triển của hệ miễn dịch và sự lão hóa. Ở trẻ sơ sinh, hệ miễn dịch chưa phát triển hoàn toàn, dẫn đến nồng độ IgA thấp. Ở người cao tuổi, sự suy giảm chức năng miễn dịch có thể góp phần làm giảm nồng độ IgA.

Các phương pháp điều trị nào đang được nghiên cứu cho IgA nephropathy (bệnh thận IgA)?

Trả lời: Các phương pháp điều trị IgA nephropathy đang được nghiên cứu bao gồm: ức chế miễn dịch (ví dụ: corticosteroids, thuốc ức chế calcineurin), thuốc nhắm mục tiêu (ví dụ: thuốc ức chế bổ thể, thuốc ức chế B cells), và các liệu pháp mới như liệu pháp tế bào. Mục tiêu là giảm sự lắng đọng IgA trong cầu thận, giảm viêm và bảo vệ chức năng thận.