Bạn có bao giờ thắc mắc tại sao vùng cổ của mình lại bị sưng tấy khi bị cảm lạnh và cúm không? Điều này là do bạch cầu tích tụ xung quanh khu vực đó, đây là cơ chế bảo vệ của cơ thể chúng ta trong máu.

Bài viết sau đây sẽ trình bày chi tiết về kháng thể bao gồm cấu trúc kháng thể, loại kháng thể, chức năng của kháng thể và quá trình sản xuất kháng thể.

Kháng thể không được nhìn thấy bằng mắt thường nhưng bất cứ khi nào hệ thống miễn dịch của chúng ta đối mặt với các kháng nguyên hoặc mầm bệnh, tế bào B sẽ được kích hoạt ngay lập tức để nhận diện, sản xuất và giải phóng kháng thể vào máu. Những globulin miễn dịch này trải qua quá trình nguyên phân dẫn đến sự phân chia tế bào và liên tục tạo ra kháng thể do tạo ra nhiều tế bào hơn.

Những kháng thể này tồn tại trong máu một thời gian nhưng tế bào B sẽ ghi nhớ những kháng nguyên này và lặp lại quá trình hoạt động tương tự bất cứ khi nào chúng xuất hiện trở lại trong cơ thể chúng ta.

Cơ chế ghi nhớ của các tế bào B này cũng là nguyên lý chung để tạo ra các loại vắc xin phòng bệnh.

Kháng thể là gì?

Kháng thể (Ab) còn được gọi là globulin miễn dịch (Ig). Đây là những protein có kích thước phân tử lớn, có hình dạng chữ Y và được sản xuất bởi các tế bào plasma và có nhiệm vụ nhận diện, tiêu diệt các tác nhân gây bệnh như vi khuẩn, virus, và các tác nhân gây hại khác.

Kháng thể là một phần quan trọng của hệ miễn dịch bẩm sinh (Innate Immunity system) và hệ miễn dịch thích ứng (Adaptive Immunity system).

Kháng nguyên là mầm bệnh ngoại lai xâm nhập vào cơ thể và có khả năng tạo ra phản ứng từ hệ thống miễn dịch của chúng ta bằng cách nhóm lại với một phân tử lớn hơn hoặc đơn độc sau khi liên kết với các kháng thể để tạo ra một phản ứng miễn dịch cụ thể.

Do đó, kháng nguyên là tín hiệu kích thích hệ thống miễn dịch sản xuất kháng thể khi các tác nhân gây bệnh xâm nhập vào cơ thể.

Cấu trúc của kháng thể

Kháng thể có cấu trúc phức tạp hình chữ Y, được tạo thành từ bốn tiểu đơn vị polypeptide - hai chuỗi nặng và hai chuỗi nhẹ. Mỗi tiểu đơn vị có hai chuỗi nặng và nhẹ giống hệt nhau.

Cấu trúc này cho phép các phân tử kháng thể thực hiện chức năng kép của chúng: liên kết kháng nguyên và trung gian hoạt động sinh học.

cấu trúc của kháng thể

Mỗi kháng thể có hai khu vực nhận diện kháng nguyên, được gọi là Fab (Fragment antigen-binding), và một vùng 'kết tinh mảnh' Fc (Fragment crystallizable) chứa các hạt kháng thể có tác dụng trong quá trình tiêu diệt.

Đầu N của mỗi chuỗi nặng tạo thành vùng liên kết kháng nguyên với chuỗi nhẹ gồm 2 vùng Fab tạo thành các nhánh có hình chữ “Y”.
Đầu C của chuỗi nặng chứa vùng Fc giúp tương tác với các tế bào tác động.

Tất cả bốn tiểu đơn vị polypeptide được liên kết với nhau bằng liên kết disulfide và không cộng hóa trị.

Chuỗi nặng của kháng thể chứa một vùng biến đổi và ba vùng cố định. Mỗi kháng thể có hai vị trí gắn kháng nguyên giống hệt nhau và chúng khác nhau về kháng thể.

Các loại kháng thể

Kháng thể hoặc globulin miễn dịch (Ig) có 5 kiểu hình khác nhau bao gồm:

Sự phân loại này dựa trên chuỗi H của mỗi loại kháng thể. Chúng ta hãy xem xét các loại globulin miễn dịch khác nhau và chức năng của chúng.

các loại kháng thể ở người

Kháng thể IgM

IgM là kháng thể đầu tiên được tạo ra để đáp lại sự tấn công của vi sinh vật bởi tế bào B.

Kháng thể IgM là kháng thể có kích thước lớn nhất và được tìm thấy ở dạng ngũ giác.

IgM lưu thông trong máu và bạch huyết và chiếm 6% tổng lượng kháng thể trong huyết thanh.

IgM tham gia vào quá trình ngưng kết và opsonin hóa.

IgM có một số lượng lớn các vị trí kháng nguyên trên bề mặt và do đó tạo điều kiện kích hoạt hiệu quả hệ thống miễn dịch.

Kháng thể IgG

Đây là loại kháng thể có nhiều nhất trong huyết tương và chiếm 80% tổng lượng kháng thể trong huyết thanh. IgG giải độc các chất có hại và nhận biết phức hợp kháng thể-kháng nguyên.

IgG được chuyển đến nhau thai qua bào thai và bảo vệ trẻ sơ sinh cho đến khi chào đời.

IgG được chia thành bốn phân lớp - IgG1, IgG2, IgG3 và IgG4. Trong số này, chỉ có IgG3 và IgG4 có khả năng đi qua nhau thai.

Chuỗi nặng của IgG có hai vị trí gắn kháng nguyên và thuộc phân lớp gamma.

IgG tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thực bào và cung cấp khả năng miễn dịch cho thai nhi đang phát triển. Nó trung hòa các độc tố và mầm bệnh và bảo vệ cơ thể.

Kháng thể IgA

Loại kháng thể này thường có trong các chất lỏng như sữa mẹ, huyết thanh, nước bọt, dịch ruột. IgA trong sữa mẹ bảo vệ đường tiêu hóa của trẻ sơ sinh khỏi hoạt động của vi khuẩn.

IgA chiếm 13% tổng lượng kháng thể trong huyết thanh và được chia thành 2 phân lớp - IgA1 và IgA2. Trong số này, IgA1 được tìm thấy nhiều trong dịch tiết và còn được gọi là globulin miễn dịch bài tiết.

IgA tồn tại ở cả dạng đơn phân và dạng dimeric.

IgA cung cấp tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại mầm bệnh và hạn chế tình trạng viêm. Nó cũng kích hoạt con đường bổ sung và tham gia vào phản ứng miễn dịch.

Kháng thể IgD

IgD tham gia vào việc sản xuất kháng thể bởi tế bào B.

Cấu tạo kháng thể IgD nặng khoảng 1,80,000 dalton và hiện diện dưới dạng monome

IgD bao gồm ít hơn 1% tổng lượng kháng thể trong huyết thanh. Nó hoạt động như một thụ thể trên bề mặt tế bào B và tham gia kích hoạt và biệt hóa tế bào B.

Kháng thể IgE

IgE hiện diện với số lượng ít nhất, khoảng 0,02% hàm lượng kháng thể trong huyết thanh. Chúng hiện diện trong lớp lót của đường hô hấp và đường ruột và phản ứng với các phản ứng dị ứng.

Kháng thể IgE được tìm thấy dưới dạng monome trong cơ thể và có kích thước khoảng 200.000 Dalton.

Chức năng của kháng thể

Là một thành phần quan trọng trong hệ thống miễn dịch bảo vệ cơ thể, các kháng thể có một số chức năng chính, bao gồm:

Liên kết với mầm bệnh
Kích hoạt hệ thống miễn dịch trong trường hợp vi khuẩn gây bệnh
Tấn công trực tiếp mầm bệnh virus
Hỗ trợ thực bào
Kháng thể cung cấp sự bảo vệ lâu dài chống lại mầm bệnh vì nó tồn tại trong nhiều năm sau khi có kháng nguyên.
Kháng thể trung hòa độc tố của vi khuẩn và liên kết với kháng nguyên để nâng cao hiệu quả của nó.
Kháng thể hoạt động như tuyến phòng thủ đầu tiên cho bề mặt niêm mạc.
Kháng thể ăn tế bào bằng quá trình thực bào.
Một số ít kháng thể liên kết với kháng nguyên có trên mầm bệnh. Những kháng thể này này tập hợp mầm bệnh và chúng tồn tại trong chất tiết. Khi chất tiết bị tống ra ngoài thì kháng nguyên cũng bị tống ra ngoài.

Quá trình sản xuất kháng thể

Bất cứ khi nào hệ thống miễn dịch của cơ thể chúng ta gặp phải yếu tố lạ lần đầu tiên xâm nhập từ bên ngoài, các đại thực bào sẽ can thiệp và bắt giữ để phá vỡ chúng để chuyển chúng đến tế bào B.

Sau khi các kháng nguyên này được trình diện, tế bào B bắt đầu sản xuất một kháng thể mới chứa một paratope duy nhất (vị trí mà kháng thể liên kết với kháng nguyên) để liên kết với một epitope cụ thể (vị trí trong kháng nguyên liên kết với kháng thể).

Mỗi tế bào lympho của tế bào B tạo ra một kháng thể duy nhất chống lại một epitope duy nhất. Sau khi quá trình mã hóa được thực hiện bởi các tế bào B, nó sẽ giải phóng các kháng thể sau đó liên kết với các mầm bệnh cụ thể dẫn đến việc loại bỏ chúng khỏi cơ thể chúng ta.

Điều này đạt được bằng cách tấn công trực tiếp kháng thể vào mầm bệnh (thường là khi mầm bệnh là vi rút) hoặc bằng cách liên kết với bề mặt mầm bệnh (khi mầm bệnh là vi khuẩn) và gửi tín hiệu đến phần còn lại của hệ thống miễn dịch để loại bỏ mầm bệnh. Những tế bào này tồn tại trong cơ thể mãi mãi, sẵn sàng tấn công nếu chúng quay trở lại cơ thể.