IgE định lượng (quantitative immunoglobulin E)

Bệnh sinh của nhiều bệnh dị ứng có liên quan đến kháng thể dị ứng gọi là globulin miễn dịch E (immunoglobulin E: IgE). Bài giới thiệu về cấu trúc, sự tổng hợp và chức năng của IgE, cách sử dụng, chỉ định, giá trị tham chiếu cũng như ý nghĩa lâm sàng của xét nghiệm IgE định lượng.

Các xét nghiệm liên quan đến xét nghiệm IgE định lượng gồm: panel dị ứng, điện di protein huyết thanh và tổng phân tích máu, đặc biệt chú ý đến bạch cầu ưa base.

1. Sinh học của IgE

1.1.  Cấu trúc phân tử của IgE
Globulin miễn dịch E (IgE) là một loại kháng thể chỉ có ở động vật có vú và là một trong năm isotypes globulin miễn dịch của người là IgG, IgA, IgM, IgD và IgE (Schroeder HWJr, 2010 [4]). Tất cả các globulin miễn dịch đều gồm hai chuỗi nhẹ và hai chuỗi nặng gần giống nhau. Các chuỗi nặng khác biệt các isotypes globulin miễn dịch khác nhau. Chuỗi nặng trong IgE là epsilon. IgE là một monomer và bao gồm bốn khu vực liên tục trong tương phản với globulin miễn dịch khác mà chỉ chứa ba vùng không đổi. Do khu vực này thêm, khối lượng phân tử của IgE là 190 kDa so với 150 kDa của IgG.

C-epsilon-2 miền liên tục là duy nhất để IgE, trong khi khu vực C-epsilon-3 gắn với thu nhập thấp và có ái lực cao thụ thể IgE. Đáng chú ý, các anti-IgE kháng thể đơn dòng omalizumab cũng liên kết với các khu vực C-epsilon-3, vì vậy các ràng buộc của omalizumab đến IgE giảm số lượng "miễn phí" IgE có sẵn cho những tế bào thụ thể mang IgE, kể cả tế bào mast và basophils (Hình 1).

Hình 1. Cấu trúc phân tử của IgE

1.2.  Sự tổng hợp IgE
Kháng thể IgE được tổng hợp bởi các tương bào (còn gọi là tế bào plasma). Những tế bào này được lập trình để tổng hợp ra immunoglobulin M (IgM) theo mặc định, nhưng trải qua "sự chuyển đổi isotype" (isotype-switching) để sản xuất ra immunoglobulin E (IgE) với các đặc tính kháng nguyên theo những điều kiện cụ thể. Quá trình này đòi hỏi những tương tác bề mặt tế bào giữa các tế bào lympho B và lympho T, cũng như các yếu tố hòa tan từ các loại tế bào khác nhau [1,8-10]. Trong quá trình chuyển đổi isotype, DNA của bộ gen của tương bào  được cắt (spliced) và ghép (rejoined) trong quá trình tái tổ hợp chuyển đổi lớp từ lớp IgM thành lớp IgE.

1.3. Chức năng của IgE
Immunoglobulin E (IgE) có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể chống lại các bệnh ký sinh trùng, đặc biệt là những bệnh gây ra bởi giun và một số động vật nguyên sinh. Tuy nhiên, một phần do sự dư thừa của hệ thống miễn dịch, các mức độ thấp hoặc vắng mặt của IgE làm cho những người này không dễ bị nhiễm các bệnh ký sinh trùng nặng.

IgE đóng một vai trò quan trọng trong bệnh sinh của các bệnh dị ứng, đặc biệt là trong sự hoạt hóa các tế bào mast, tế bào basophil và trong sự trình diện kháng nguyên.

Mặc dù nó chưa được hoàn toàn sáng tỏ, IgE có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc ghi nhận hệ thống miễn dịch của bệnh ung thư (Karagiannis SN, 2003 [2]), trong đó IgE có khả năng kích thích một phản ứng độc tế bào mạnh để chống lại các tế bào thể hiện một lượng nhỏ các dấu ấn ung thư sớm.

IgE không đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể chống lại bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn, vì nó không kích hoạt bổ thể hoặc tham gia vào sự ẩm bào (opsonization) (Stone KD, 2010 [6]).

2. Sử dụng

Xét nghiệm IgE định lượng có thể được sử dụng để sàng lọc và phát hiện các bệnh dị ứng. Xét nghiệm này đo tổng lượng các globulin miễn dịch E trong máu. Nó cũng có thể được sử dụng trước hoặc cùng với các xét nghiệm IgE đặc hiệu dị ứng đặc hiệu khác ở một người đã được xác định được các cơ chất tiềm năng gây dị ứng xem có khả năng bị dị ứng hay không.

Globulin miễn dịch E là một kháng thể được sản xuất bởi hệ thống miễn dịch của cơ thể để đáp ứng với một mối đe dọa. Nó là một trong năm loại globulin miễn dịch và thường có trong máu với số lượng rất nhỏ. IgE có liên quan đến phản ứng dị ứng, gồm cả bệnh hen và đến một mức độ thấp hơn với sự miễn dịch đối với ký sinh trùng.

IgE có thể được tăng lên khi bị nhiễm ký sinh trùng, do đó, xét nghiệm IgE định lượng đôi khi được sử dụng như là một xét nghiệm sàng lọc nếu nghi ngờ bị nhiễm ký sinh trùng.

3. Chỉ định

Xét nghiệm IgE định lượng có thể được chỉ định khi một người có các triệu chứng định kỳ hoặc dai dẳng mà có thể là do một phản ứng dị ứng, đặc biệt là khi chất gây dị ứng tiềm năng còn chưa được biết. Các triệu chứng này có thể biểu hiện trên da, đường hô hấp hoặc tiêu hóa, chẳng hạn như:
- Ngứa định kỳ hoặc liên tục
- Phát ban
- Ngứa mắt
- Eczema
- Buồn nôn, nôn, tiêu chảy kéo dài
- Sổ mũi, ho, tắc nghẽn
- Khó thở
- Có các triệu chứng hen: thở khò khè, khó thở, ho, tức ngực

Đôi khi một IgE có thể được sắp xếp như một xét nghiệm kiểm tra khi một người bị tiêu chảy liên tục mà có thể là do nhiễm trùng ký sinh trùng. Ngoài ra, tổng phân tích máu (CBC) với những khác biệt về bạch cầu có thể được chỉ định để xác định số lượng bạch cầu ái toan tăng lên.

Để xác định các dị nguyên cụ thể, cần phải chỉ định các xét nghiệm panel dị ứng. Nếu một người bị nghi có dị ứng với bụi nhà, lông mèo hoặc lông chó, thì phải chỉ định panel dị ứng có dị nguyên là bụi nhà, lông mèo và lông chó. Đầu tiên có thể sàng lọc với IgE định lượng, sau đó xét nghiệm IgE đặc hiệu với các dị nguyên. Những panel có thể gồm hàng chục dị nguyên phổ biến hoặc các chất tương tự các dị nguyên, chẳng hạn như các loại cây cỏ, phấn hoa, nấm mốc, lông vật nuôi hoặc các loại thực phẩm khác nhau (Sinclair D, 2004 [5]).

Xét nghiệm IgE có thể được chỉ định để giúp chẩn đoán một bệnh di truyền rất hiếm gọi là hội chứng di truyền tăng IgE (hyperimmunoglobulin E syndrome hoặc Job syndrome). Những người mắc bệnh này thường có nồng độ IgE cao hơn bình thường một cách có ý nghĩa và có thể có eczema, nhiễm khuẩn xoang và phổi tái phát, các khuyết tật xương và nhiễm khuẩn da nặng. Xét nghiệm bổ sung có thể được thực hiện để phát hiện một đột biến ở gen STAT3 có liên quan với rối loạn này.

Đôi khi, xét nghiệm IgE định lượng có thể được sử dụng để giúp chẩn đoán và theo dõi đa u tủy sản xuất kháng thể IgE đơn dòng.

4. Giá trị tham chiếu

Nồng độ IgE ở người khỏe mạnh, không bị dị ứng tăng dần theo tuổi, cao nhất ở trẻ em lứa tuổi 10-15, rồi giảm dần ở tuổi trưởng thành [   ]. Giá trị ngường của IgE huyết tương đo theo phương pháp Miễn dịch điện hóa phát quang (ECLIA) trên máy xét nghiệm miễn dịch Elecsys và Cobas e, được chỉ ra ở Bảng 1.

     Bảng 1. Giá trị tham chiếu của nồng độ IgE huyết tương (Martins TB, 2014 [3])

Các giá trị ngưỡng này có thể thay đổi chút ít theo từng phòng xét nghiệm.

5. Ý nghĩa lâm sàng

5.1.  IgE tăng trong
Các bệnh dị ứng da như eczema

• Sốt Hay
• Suyễn
• Sốc phản vệ
• U tủy IgE

Một sự tăng IgE định lượng chỉ ra rằng có khả năng là một người bị dị ứng với một hoặc nhiều chất gây dị ứng. Nồng độ IgE đặc hiệu dị ứng sẽ tăng sau khi tiếp xúc và sau đó giảm dần theo thời gian, do đó ảnh hưởng đến mức độ IgE chung. Nếu một người bị dị ứng với một chất theo mùa, như phấn hoa, thì cả IgE đặc hiệu và IgE chung được dự đoán ​​sẽ tăng trong thời gian trong năm khi các chất gây dị ứng có mặt. Nếu một  người bị dị ứng với một hoặc nhiều chất dị ứng của thức ăn, thì mức độ IgE chung sẽ phản ánh sự tiếp xúc với các loại thực phẩm này. Nếu một người bị dị ứng với chất gì đó liên tục xuất hiện xung quanh, chẳng hạn như nấm mốc hay mèo lông trong nhà, thì tổng mức độ IgE có thể tăng lên liên tục.

Một mức độ tăng IgE định lượng chỉ ra một quá trình dị ứng có khả năng có mặt, nhưng nó không chỉ ra người đó bị dị ứng với dị nguyên nào. Nói chung, một người bị dị ứng với càng nhiệu dị nguyên thì mức độ IgE định lượng càng cao. Sự tăng IgE định lượng cũng có thể chỉ ra sự có mặt của một nhiễm ký sinh trùng nhưng xét nghiệm này không thể được sử dụng để xác định loại ký sinh trùng. Tuy nhiên, cũng có thể có dị ứng nhưng IgE không tăng, chẳng hạn như trong viêm mũi dị ứng, phản ứng dị ứng chỉ xảy ra ở vùng niêm mạc mũi (Takhar P, 2005 [7]).

IgE cũng tăng trong nhiều rối loạn tự miễn (autoimmune disorders) như trong Lupus ban đỏ hệ thống (SLE), viêm khớp dạng thấp (RA) do phản ứng quá mẫn (Elkayam O, 1995 [1]).

Một mức độ IgE bình thường cho thấy một người ít có khả năng có bệnh dị ứng nhưng không thể loại trừ vì thời điểm xét nghiệm có thể nằm trong chiều dài của thời gian giữa các đợt phơi nhiễm. Trong thời gian giữa các đợt phơi nhiễm, mức độ IgE của một người có thể giảm.

Đôi khi một người bị một bệnh có ảnh hưởng tới hệ thống miễn dịch và sẽ không có khả năng sản xuất ra một số lượng bình thường của các globulin miễn dịch. Trong trường hợp này, người đó có thể bị dị ứng mà không được phản ánh bởi kết quả xét nghiệm IgE định lượng.

5.2.  IgE giảm trong

• Bệnh không có gammaglobulin máu bẩm sinh (agammaglobulinemia)
• Bệnh gammaglobulin máu thấp (Hypogammaglobulinemia) do chuyển hóa bị lỗi hoặc do tổng hợp các globulin miễn dịch không đủ.

Một số điểm cần chú ý
Các triệu chứng của một người trong cơn dị ứng có thể không tương quan với tổng mức độ IgE của người đó.

Nồng độ IgE không bị ảnh hưởng bởi những thay đổi lối sống. Sự làm giảm IgE cũng sẽ không ảnh hưởng đến số lượng hoặc loại dị ứng của một người.

Có thể phát hiện dị ứng da bằng cách chích vào da bằng một loại kim nhỏ có chứa một dị nguyên cụ thể, kết quả sẽ (+) tính khi vùng da được chích sưng đỏ.
 

KẾT LUẬN

1. IgE có liên quan đến bệnh sinh của nhiều loại bệnh dị ứng. Các xét nghiệm có liên quan đến IgE định lượng gồm: panel dị ứng, điện di protein huyết thanh và tổng phân tích máu.
2. IgE có khối lượng phân tử là 190 kDa, được sản xuất bởi các tương bào và có vai trò quan trọng trong bệnh sinh của các bệnh dị ứng.
3. IgE định lượng có thể được sử dụng để sàng lọc và phát hiện các bệnh dị ứng do nhiều nguyên nhân khác nhau.
4. IgE định lượng được chỉ định để chẩn đoán và theo dõi tình trạng dị ứng ở những người có các triệu chứng dị ứng.
5. IgE có thể tăng ở những người bị các bệnh dị ứng, bệnh tự miễn và một số ung thư.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Elkayam O, Tamir R, Pick AI, Wysenbeek A. Serum IgE concentrations, disease activity, and atopic disorders in systemic lupus erythematosus. Allergy 1995 Sep; 50 (1): 94-96. 
2. Karagiannis SN, Wang Q, East N, Burke F, Riffard S, Bracher MG, Thompson RG, Durham SR, Schwartz LB, Balkwill FR, Gould HJ. Activity of human monocytes in IgE antibody-dependent surveillance and killing of ovarian tumor cells. Eur J Immunol 2003; 33 (4): 1030-1040. 
3. Martins TB, Bandhauer ME, Bunker AM, et al: New childhood and adult reference intervals for total IgE. J Allergy Clin Immunol 2014; 133: 589-591.
4. Oettgen HC, Geha RS. IgE regulation and roles in asthma pathogenesis. J Allergy Clin Immunol 2001; 107: 429.
5. Schroeder HWJr, Cavacini L. Structure and function of immunoglobulins. J Allergy Clin Immunol 2010; 125: S41.
6. Sinclair D and Peters SA. The predictive value of total serum IgE for a positive allergen specific IgE result. J Clin Pathol 2004 Sep; 57(9): 956-959.
7. Stone KD, Prussin C, Metcalfe Đ. IgE, mast cells, basophils, and eosinophils. J Allergy Clin Immunol 2010; 25: S73.
8. Takhar P, Smurthwaite L, Coker HA, Fear DJ, Banfield GK, Carr VA, Durham SR, Gould HJ (2005). Allergen drives class switching to IgE in the nasal mucosa in allergic rhinitis. J Immunol 2005; 174 (8): 5024-5032.