Имуноглобулин IgG (субкласове 1-4)

Обща информация

Имуноглобулин G (IgG) е един от петте основни типа антитела, произведени от имунната система на бозайниците. Той е най-разпространеният тип антитела в кръвта и други телесни течности, като съставлява около 75-80% от общите имуноглобулини в организма. IgG играе ключова роля в защитата на организма срещу бактериални и вирусни инфекции.

Видове

IgG антителата са разделени на четири субкласа (IgG1, IgG2, IgG3, и IgG4), всяка от които има уникални характеристики и функции:

1. IgG1. Това е най-често срещаният субклас на IgG, съставляващ около 60-70% от общия IgG в кръвта. IgG1 е особено ефективен срещу протеинови антигени и играе важна роля в неутрализацията на вируси и токсини.
2. IgG2. Този субклас представлява около 20-30% от общия IgG. IgG2 е специализиран в отговор на полизахаридни антигени, които често се намират на повърхността на бактерии. Дефицитът на IgG2 може да доведе до повишена податливост към бактериални инфекции.
3. IgG3. Съставлява около 5-10% от общия IgG. IgG3 има най-дългите и най-гъвкавите области, които се свързват с антигени (наречени хиндж региони), което го прави особено ефективен при активиране на комплементната система – ключов компонент на имунния отговор.
4. IgG4. Това е най-редкият субклас, съставляващ около 1-4% от общия IgG. IgG4 се свързва с антигени по начин, който не води до възпаление, често асоцииран с хронично излагане на антигени и алергични реакции. Този субклас често е повишен при алергии и хронични инфекции.

Физиология и биологични функции

Физиологията на имуноглобулин G (IgG) включва неговото производство, циркулация, функции и механизми на действие в имунната система. IgG е основен компонент на хуморалния имунитет, който играе критична роля в защитата на организма от патогени.

• Производство на IgG

IgG антителата се произвеждат от B-клетките, които след среща с антиген и помощ от T-хелперни клетки се диференцират в плазматични клетки. Тези плазматични клетки синтезират и секретират големи количества IgG. B-клетките се активират в лимфните възли или слезката, където срещат антигени, представени от антиген-представящи клетки (APCs). След активация, те се диференцират в антитело-продуциращи плазматични клетки.

• Циркулация и разпределение

IgG е най-изобилният имуноглобулин в кръвния серум, съставлявайки около 75-80% от общия имуноглобулин. Благодарение на своята малка молекулна маса и способност да преминава през ендотелните бариери, IgG лесно се разпределя в екстраваскуларните пространства и телесните течности. IgG е единственият имуноглобулин, който може да преминава през плацентата, предоставяйки пасивен имунитет на плода.

Функции на IgG

• Неутрализация. IgG се свързва с вируси, бактерии и токсини, като ги неутрализира и предотвратява тяхното взаимодействие с клетките на гостоприемника.
• Опсонизация. IgG се свързва с повърхностите на патогените и улеснява тяхното разпознаване и фагоцитоза от фагоцитни клетки като макрофаги и неутрофили.
• Активиране на комплемента. Свързването на IgG с антигени може да активира комплементната система, която допринася за лизирането на патогените и опсонизация.
• Антибактериални функции. IgG антителата играят важна роля в борбата с бактериалните инфекции чрез различни механизми, включително опсонизация и активация на комплемента.

Метаболизъм и полуразпад

• IgG се произвежда от активираните B-клетки, които след взаимодействие с антиген и помощ от T-хелперни клетки се диференцират в плазматични клетки. Тези плазматични клетки синтезират и секретират IgG антитела.
• Генетична рекомбинация. В процеса на съзряване на B-клетките, генетичната рекомбинация в локусите за тежките и леките вериги на имуноглобулините създава разнообразие от антитела, което позволява специфичен отговор към широк спектър от антигени.

Разпределение и циркулация на IgG

• Циркулация в кръвта и лимфата. IgG е най-разпространеният имуноглобулин в кръвния серум и лимфата. Той циркулира свободно в тези течности и е способен да достига до различни тъкани и органи.
• Екстраваскуларно разпределение. IgG може да преминава през ендотелните бариери и да се разпределя в екстраваскуларните пространства, включително в тъканите и междуклетъчната течност.
• Плацентарен трансфер. Чрез неонаталния Fc рецептор (FcRn), IgG преминава през плацентата от майката към плода, осигурявайки пасивен имунитет на новороденото.

Полуразпад и катаболизъм на IgG

• Полуразпад. IgG има сравнително дълъг полуразпад, около 21 дни, което осигурява дългосрочна защита в организма.
• Рециркулация чрез FcRn. Неонаталният Fc рецептор (FcRn) в ендотелните клетки и макрофагите свързва IgG и го предпазва от лизозомно разграждане. Това увеличава продължителността на живота на IgG в циркулацията.
• Катаболизъм. Старите и ненужни IgG антитела се разграждат в ретикулоендотелната система, главно в черния дроб и слезката. Фагоцитните клетки (като макрофагите) поглъщат и разграждат тези антитела, като аминокиселините от разграждането се рециклират за синтез на нови протеини.

Елиминация

Старите и дефектни IgG молекули се поглъщат от фагоцитиращите клетки макрофаги, и се разграждат в лизозомите им до аминокиселини. Черният дроб и бъбреците играят важна роля в елиминацията на IgG и неговите катаболитни продукти от организма.

• Роля в имунната памет

Това е вторичният имунен отговор. При повторно излагане на същия патоген, паметовите B-клетки бързо се активират и произвеждат големи количества IgG, осигурявайки бърз и ефективен имунен отговор.

Клинично значение

Имуноглобулин G (IgG) има значително клинично значение поради многобройните си функции в имунната система и неговата роля в диагностицирането, мониторинга и лечението на различни заболявания.

Диагностика на инфекции

• Остра и хронична инфекция: Нивата на IgG антитела в серума се използват за диагностициране на текущи или минали инфекции. Повишени нива на специфични IgG антитела показват предишна експозиция на даден патоген и могат да демонстрират имунитет.
• Серологично тестване: IgG антителата се използват в серологични тестове за идентифициране на инфекции като хепатит, ХИВ, рубеола и други. Тестването за специфични IgG антитела помага в диагностиката и оценката на имунния статус.

Имунен статус и имунодефицити

• Оценка на имунния статус. Измерването на общите нива на IgG може да покаже състоянието на имунната система. Ниски нива на IgG може да показват имунодефицитни състояния, като например общ вариабилен имунодефицит (CVID) или X-свързан агамаглобулинемия.
• Мониторинг на терапията. IgG нивата се наблюдават при пациенти на имунотерапия или след трансплантация на органи, за да се оцени ефективността на лечението и състоянието на имунната система.

Автоимунни заболявания

Наличието на специфични автоантитела IgG автоантитела се използва за диагностициране на автоимунни заболявания като лупус, ревматоиден артрит и синдром на Шегрен. Тези автоантитела могат да атакуват собствените тъкани на организма, водейки до възпаление и увреждане.

• Алергични реакции
• IgG4 свързана болест. Повишените нива на IgG4 са свързани с IgG4-свързана системна болест, състояние, което води до хронично възпаление и фиброза в различни органи.
• Десенсибилизация. IgG антитела, особено IgG4, могат да играят роля в алергичната десенсибилизация, като блокират IgE-медиираните алергични реакции.

Терапевтична употреба на IgG

• Терапия с имуноглобулини. Интравенозната имуноглобулинова терапия (IVIG) се използва за лечение на различни имунодефицитни състояния, автоимунни заболявания и остри инфекции. IVIG съдържа поликлонални IgG антитела, извлечени от донорска кръв и осигурява пасивен имунитет.
• Профилактика и лечение на инфекции. IgG антитела могат да се използват за предотвратяване и лечение на специфични инфекции, особено при пациенти с компрометирана имунна система.

Ваксинация

Имунен отговор на ваксини. Нивата на специфични IgG антитела се използват за оценка на имунния отговор на ваксинации. Измерването на тези нива помага да се определи дали ваксината е ефективна и дали е необходима реваксинация.

Какво налага изследването ?

Изследването на имуноглобулин G (IgG) може да бъде необходимо поради различни клинични причини, свързани с диагностицирането, мониторинга и лечението на множество заболявания. Основните причини за провеждане на изследването са: диагностика на остри и хронични инфекции и оценка на имунния отговор, оценка на имунния статус и мониторинг на терапията, диагностика и проследяване на автоимунни заболявания и други.

Цел на изследването

Целта на изследването на имуноглобулин G (IgG) е да предостави важна информация за състоянието на имунната система и да помогне в диагностицирането, мониторинга и лечението на  различни инфекциозни и автоимунни заболявания.

Изследването се използва за определяне на концентрацията на имуноглобулин (IgG) антитела срещу различни антигени в кръвта на пациента, което може да има важно диагностично значение.

Кога е необходимо да се направи това изследване ?

Провеждането на изследването е препоръчително при препоръка на лекар когато има нужда от оценка на имунната функция, диагностика на инфекции, проследяване на автоимунни и алергични заболявания, както и оценка на ефективността на ваксинации и терапии.

Подготовка преди изследване

Изследването на имуноглобулин G (IgG) обикновено не изисква специална предварителна подготовка. То се извършва чрез вземане на кръвна проба, което е стандартна процедура в клиничната лаборатория. Информирайте Вашия лекар за всички лекарства и добавки, които приемате, тъй като някои от тях могат да повлияят на нивата на имуноглобулините. Избягвайте интензивна физическа активност в деня на изследването, тъй като това може да повлияе на резултатите от кръвните тестове. Избягвайте употребата на алкохол и тютюнопушене преди изследването, тъй като те могат да влияят на някои кръвни показатели. Поддържайте добра хидратация преди изследването. Пиенето на вода може да помогне за по-лесното вземане на кръвна проба.

Проба за изследване

Венозна кръв

Обем на пробата

Минимум 0,5 мл

Метод

Ензимно-свързан имуносорбентен анализ (ELISA)

Референтни стойности

Референтните стойности за имуноглобулин G (IgG) могат да варират в зависимост от лабораторията, използваните методи за измерване и възрастта на пациента. Въпреки това, има общоприети диапазони за нормалните нива на IgG в серума, които са приблизително следните:

• Новородени (до 1 месец): 100 – 1,500 mg/dL (или 1 – 15 g/L)
• Кърмачета (1 месец – 1 година): 200 – 1,200 mg/dL (или 2 – 12 g/L)
• Деца (1 – 18 години): 500 – 1,600 mg/dL (или 5 – 16 g/L)
• Възрастни (над 18 години): 700 – 1,600 mg/dL (или 7 – 16 g/L)

Интерпретация на резултатите

Интерпретацията на резултатите от изследването на имуноглобулин G (IgG) зависи от сравняването на измерените нива със съответните референтни стойности и от клиничния контекст на пациента. Важно е резултатите да бъдат оценени от квалифициран медицински специалист, който може да вземе предвид всички фактори, влияещи на нивата на IgG. Ето как могат да се интерпретират различните резултати:

• Нормални нива на IgG

Нормални нива. Нормалните нива на IgG обикновено означават, че имунната система функционира правилно. Въпреки това, нормалните нива не изключват наличието на някои заболявания или състояния, особено ако има клинични симптоми.

• Ниски нива на IgG (хипогамаглобулинемия)

Първични имунодефицити. Ниските нива на IgG могат да показват първични имунодефицити, като общ вариабилен имунодефицит (CVID) или X-свързан агамаглобулинемия. Тези състояния се характеризират с повишена податливост към инфекции.

Вторични имунодефицити. Вторични имунодефицити, които могат да доведат до ниски нива на IgG, включват заболявания като ХИВ/СПИН, хронични заболявания (напр. бъбречна недостатъчност) и малнутриция.

Някои лекарства, като имуносупресивни агенти, кортикостероиди и химиотерапевтични средства, могат да понижат нивата на IgG.

Загуба на протеини чрез бъбреците (нефротичен синдром) или храносмилателния тракт (ентеропатия със загуба на протеини) също може да доведе до хипогамаглобулинемия.

• Високи нива на IgG (хипергамаглобулинемия)

Хронични инфекции. Повишените нива на IgG могат да се наблюдават при хронични инфекции като хепатит, туберкулоза и HIV инфекция, където имунната система е постоянно активирана.

Автоимунни заболявания. Автоимунни заболявания като системен лупус еритематозус, ревматоиден артрит и синдром на Шегрен често се свързват с повишени нива на IgG.

Чернодробни заболявания. Чернодробни заболявания като цироза и хроничен хепатит могат да доведат до хипергамаглобулинемия поради нарушена функция на черния дроб и продължителна стимулация на имунната система.

Онкологични заболявания. Някои видове рак, като множествена миелома или хронична лимфоцитна левкемия, могат да доведат до значително повишени нива на IgG.

Ограничения и особености на резултатите:

1. Методологични вариации
   • Различни методи за измерване. Резултатите могат да варират в зависимост от използваните методи за измерване (ELISA, нефелометрия, радиоимунен анализ и др.). Важно е да се използва един и същ метод за последователни изследвания на един и същ пациент.
   • Калибриране и стандартизация. Различните лаборатории могат да използват различни стандарти и калибриращи материали, което може да доведе до разлики в резултатите.
2. Физиологични фактори
   • Възраст. Нивата на IgG варират в различните възрастови групи. Новородените, например, имат високи нива на IgG, получени от майката, които постепенно намаляват през първите месеци от живота.
   • Пол и раса. Въпреки че тези фактори имат по-малко влияние върху нивата на IgG, те все пак могат да доведат до малки вариации.
3. Заболявания и терапии
   • Остри инфекции и възпаления. Нивата на IgG могат да се повишат по време на остра инфекция или възпалителен процес, което може да доведе до временно отклонение от нормата.
   • Медикаменти. Някои лекарства, като кортикостероиди и имуносупресори, могат да повлияят на нивата на IgG, като ги понижат.
   • Бременност. По време на бременност нивата на IgG могат да се променят, което трябва да се вземе предвид при интерпретацията на резултатите.
4. Технически фактори
   • Проблеми с пробата. Хемолиза, липемия или неправилно съхранение на пробата могат да повлияят на резултатите от изследването.
   • Кръстосани реакции. В някои случаи може да има кръстосани реакции с други имуноглобулини или протеини, което може да доведе до неправилни резултати.

Особености при интерпретацията на резултатите

1. Клиничен контекст
   • Симптоми на пациента. Резултатите от изследването на IgG трябва винаги да се интерпретират в контекста на клиничната картина и симптомите на пациента.
   • Допълнителни изследвания. За по-точна диагноза и оценка на имунната функция често се изискват допълнителни лабораторни изследвания, като измерване на други имуноглобулини (IgA, IgM), специфични антитела, пълна кръвна картина и имуноглобулинов електрофореза.
2. Динамични промени
   • Проследяване във времето. Понякога е необходимо многократно измерване на IgG нивата във времето, за да се оцени динамиката на промяната и да се потвърдят резултатите.
   • Мониторинг на терапията. При пациенти, подложени на имуносупресивна терапия или имуноглобулинова терапия, редовното проследяване на нивата на IgG е важно за оценка на ефективността на лечението.
3. Специфични антитела
   • Изследване на специфични IgG антитела. При диагностика на инфекции или имунен статус след ваксинация, измерването на специфични IgG антитела срещу определени патогени е от съществено значение и трябва да се интерпретира в контекста на общото здравословно състояние на пациента.

Референции: https://www.mayoclinicproceedings.org/article/S0025-6196(12)64949-0/fulltext

https://www.mayocliniclabs.com/test-catalog/overview/9259

https://neurology.testcatalog.org/show/IGG

https://gi.testcatalog.org/show/IMMG

https://www.hopkinsmedicine.org/health/conditions-and-diseases/igg-deficiencies

https://www.patientpower.info/navigating-cancer/normal-igg-levels-by-age

https://www.ouh.nhs.uk/immunology/diagnostic-tests/tests-catalogue/immunoglobulins.aspx

Ревизия: д-р Ст. Коцев, 20.08.2024г.