vignette|Schéma d'une immunoglobuline
Les immunoglobulines de type G (IgG) constituent une classe de molécules anticorps. C'est la principale des cinq classes d'immunoglobulines IgM, IgD, IgG, IgA et IgE présentes chez l'être humain. Les anticorps sont un composant majeur du système immunitaire adaptatif.
Chaque IgG est composée de quatre chaînes de peptides – deux chaînes lourdes γ et deux chaînes légères soit κ (kappa), soit λ (lambda) communes à toutes les classes d'immunoglobulines. Chaque IgG possède deux sites de liaison à l'antigène. D'autres immunoglobulines peuvent être décrites en termes de polymères dont la structure monomérique serait celle d'une IgG.
Ces glycoprotéines étroitement apparentées, composées de 82 à 96 % de protéines et de 4 à 18 % de glucides, diffèrent par la structure des chaînes lourdes et ont différentes fonctions effectrices. Les IgG peuvent être divisées en quatre sous-classes, nommées, par ordre décroissant d'abondance IgG1, IgG2, IgG3 et IgG4 Schur PH. IgG subclasses. A historical perspective. Monogr Allergy (1988) 23:1–11. Les IgG présentent aussi des variations allotypiques transmises génétiquement qui constituent le système de groupe Gm, porté par la chaîne lourde, la chaîne légère κ portant elle le système Km.
Bien qu'elles soient identiques à plus de 90 % au niveau des acides aminés, chaque sous-classe a un profil unique en ce qui concerne la liaison à l'antigène, la formation de complexes immuns, l'activation du complément, la liaison au récepteur cellulaire, demi-vie et transport placentaire.
Les IgG sont les immunoglobulines les plus abondantes et sont approximativement distribuées également dans le sang et les tissus. Elles constituent 85 % des immunoglobulines du sérum humain. Les IgG sont sécrétées par les plasmocytes, issus des lymphocytes B plasmatiques.
La réponse humorale du système immunitaire Les réponses des anticorps IgG à différents types d'antigènes conduisent à une réponse orientée vers l'une des sous-classes. Les carences sélectives de la sous-classe ne sont généralement pas préjudiciables à l'individu, mais conduisent parfois à une sensibilité accrue à des classes spécifiques d'agents pathogènes. Cela peut être causé par une carence complète en isotype ou en sous-classe due à des suppressions dans les loci Ig du chromosome 14, mais cela est rare. Plus souvent, un ou plusieurs des niveaux de sous-classe d'IgG – principalement IgG2 et / ou IgG4 – sont inférieurs à la normale chez les individus en bonne santéVlug A, Nieuwenhuys EJ, van Eijk RV, Geertzen HG, van Houte AJ. Nephelometric measurements of human IgG subclasses and their reference ranges. Ann Biol Clin (Paris) (1994) 52(7–8):561–7., ce qui conduit parfois à une réponse altérée aux infections par des bactéries encapsulées. alt=|gauche|vignette|La disposition schématique des sous-classes d'IgG et de leurs isomères La voie par laquelle un antigène pénètre dans notre corps et sa composition chimique oriente la réaction immunitaire adaptative. Outre la stimulation directe des cellules B par l'antigène lui-même, un certain nombre de signaux secondaires influenceront la différenciation des cellules B, y compris la reconnaissance par des récepteurs de reconnaissance de motifs moléculaires (PRR, Pattern Recognition Receptors) comme les récepteurs de type Toll et les cytokines produites par d'autres lymphocytes et cellules présentatrices d'antigènes. Par exemple, les antigènes protéiques déclenchent généralement les lymphocytes B qui reçoivent l'aide des lymphocytes T CD4+ auxiliaires via le CMH de classe II exprimé par les lymphocytes B. Pour ces antigènes, la polarisation du lymphocyte T CD4+ oriente la production vers IgG1 ou IgG3, mais peut également être IgG4 ou IgE.
En revanche, en l'absence d'aide des lymphocytes T, les antigènes polysaccharidiques peuvent induire un changement de classe en IgG2 en particulier. Les cellules B subissant une commutation isotypique lors d'une réaction immunitaire primaire ou secondaire peuvent également repasser à l'isotype précédent, mais ces événements sont limités par la disponibilité des gènes de chaîne lourde restants, non excisés du génome lors de la recombinaison précédente.
Immunoglobuline G1 La réponse humorale contre les antigènes protéiques solubles et aux protéines membranaires est principalement caractérisée par la sécrétion d'IgG1, et dans une moindre mesure, d'IgG3 et IgG4. Les IgG1 étant habituellement la sous-classe d'IgG la plus abondante, un manque d'IgG1, observable dans une variété de carences en anticorps primaires et secondaires, peut entraîner une diminution des taux d'IgG totaux (hypogammaglobulinémie). Les carences en IgG1, parfois associées à des déficits d'autres sous-classes d'IgG, sont associées à des infections récurrentes.
Immunoglobuline G2 La réponse humorale aux polysaccharides membranaires se limite presque entièrement aux IgG2Barrett DJ, Ayoub EM. IgG2 subclass restriction of antibody to pneumococcal polysaccharides. Clin Exp Immunol (1986) 63(1):127–34., et une carence en IgG2 peut entraîner la quasi-absence d'IgG dirigées contre les antigènes polysaccharidiquesHammarstrom L, Smith CI. IgG2 deficiency in a healthy blood donor. Concomitant lack of IgG2, IgA and IgE immunoglobulins and specific anti-carbohydrate antibodies. Clin Exp Immunol (1983) 51(3):600–4., bien qu'une compensation par d'autres sous-classes d'IgG soit possible, en particulier par IgG1 et IgG3. Une sensibilité accrue à certaines infections bactériennes est associée à une carence en IgG2, suggérant un rôle des IgG2 dans la défense contre ces pathogènesKuijpers TW, Weening RS, Out TA. IgG subclass deficiencies and recurrent pyogenic infections, unresponsiveness against bacterial polysaccharide antigens. Allergol Immunopathol (Madr) (1992) 20(1):28–34.. Les carences en IgG2 sont souvent associées à des taux faibles d'IgG4 et / ou IgA1 et IgA2.
Une analyse approfondie de la réactivité aux carbohydrates des immunoglobulines sériques a révélé que les IgG2, bien que majoritaires dans la réponse contre les antigènes glucidiques, ne sont pas les seules à intervenir. Des IgG1 seraient également intervenues dans la réponse contre un antigène polysaccharidique de la bactérie Haemophilus influenzae B lors d'infections naturelles. Dans les réponses immunitaires normales chez des individus en bonne santé, des réponses IgG1 et IgG3 peuvent également être observées, et certainement contre les glycanes conjugués aux protéines, ce qui se produit lors de la réaction induite par les vaccins antipneumococciques de deuxième générationVidarsson G, Sigurdardottir ST, Gudnason T, Kjartansson S, Kristinsson KG, Ingolfsdottir G, et al. Isotypes and opsonophagocytosis of pneumococcus type 6B antibodies elicited in infants and adults by an experimental pneumococcus type 6B-tetanus toxoid vaccine. Infect Immun (1998) 66(6):2866–70..
Immunoglobuline G3 Les IgG3 sont particulièrement efficaces dans l'induction de fonctions effectrices. Elles sont fortement pro-inflammatoires et ont une demi-vie plus courte afin de limiter le risque de réponses inflammatoires excessives. Cependant, certains individus portant le marqueur allotypique «s» ou «15» G3m ont des IgG3 avec une demi-vie plus importante, pouvant remettre en cause cette hypothèse. Etonnamment, les niveaux d'IgG3 chez ces individus ne semblent pas augmenter, ce qui peut s'expliquer par des polymorphismes du promoteur γ3 connus pour affecter la fréquence de commutation isotypique des IgG3 vers les allotypes G3m (g), expliquant les taux faibles observés chez la plupart des individus homozygotes G3m (g)Seppala IJ, Sarvas H, Makela O. Low concentrations of Gm allotypic subsets G3 mg and G1 mf in homozygotes and heterozygotes. J Immunol (1993) 151(5):2529–37.Hassan MS, Islam KB, Hammarstrom L, Smith CI. Regulation of C gamma 3 expression. Role of switch in the allotype-associated variation of human serum IgG3 levels. J Immunol (1992) 148(8):2555–62.. Les infections virales induisent généralement la sécrétion d'IgG1 et IgG3, les IgG3 apparaissant en premier au cours de l'infection. Les réponses dominées par les IgG3 semblent rares. Un exemple curieux est celui des anticorps dits anti-charnière (23), qui se lient à la région charnière des fragments Fab2 mais pas aux anticorps IgG intacts. De plus, les anticorps dirigés contre les antigènes érythrocytaires P et Pk sont majoritairement des IgG3Soderstrom T, Enskog A, Samuelsson BE, Cedergren B. Immunoglobulin subclass (IgG3) restriction of anti-P and anti-Pk antibodies in patients of the rare p blood group. J Immunol (1985) 134(1):1–3.. Les réponses contre d'autres antigènes érythrocytaires (par exemple, RhD) et les plaquettes (par exemple, l'antigène plaquettaire humain 1a), lors de transfusions et pendant la grossesse, sont souvent dominées par les IgG1, IgG3 ou les deux. Une baisse des taux d'IgG3 est fréquemment associée à d'autres carences en sous-classe d'IgG.
Immunoglobuline G4 Les allergènes sont souvent de bons inducteurs des IgG1 et IgG4, en plus des IgE. Les anticorps IgG4 se forment souvent après une exposition répétée ou à long terme à l'antigène dans un environnement non infectieux et peuvent devenir la sous-classe dominante. Des exemples sont les apiculteurs à long terme et les personnes allergiques qui ont subi une immunothérapieAalberse RC, van der Gaag R, van Leeuwen J. Serologic aspects of IgG4 antibodies. I. Prolonged immunization results in an IgG4-restricted response. J Immunol (1983) 130:722–6.Aalberse RC, Dieges PH, Knul-Bretlova V, Vooren P, Aalbers M, van Leeuwen J. IgG4 as a blocking antibody. Clin Rev Allergy (1983) 1(2):289–302.. En immunothérapie, l'amélioration des symptômes semble être corrélée à une sécrétion d'IgG4. Le passage à l'IgG4 peut être modulé par l'IL10, reliant cette sous-classe à la régulation négative de la réponse immunitaire ou de l'induction de la tolérance. L'IgG4 peut également être prépondérante dans les réponses immunitaires contre des protéines thérapeutiques, telles que les facteurs VIII et IX, et certains anticorps recombinants tels que l'adalimumab. En outre, les helminthiases ou les infections filariennes parasitaires peuvent entraîner la formation d'anticorps IgG4Ottesen EA, Skvaril F, Tripathy SP, Poindexter RW, Hussain R. Prominence of IgG4 in the IgG antibody response to human filariasis. J Immunol (1985) 134(4):2707–12., et des titres élevés en IgG4 peuvent être associés à une infection asymptomatique.
Les carences isolées en IgG4 sont rares ; les conséquences possibles en sont mal connues. D'un autre côté, un groupe de troubles aujourd'hui considérés comme des manifestations de la maladie à IgG4 sont caractérisés par une concentration sérique élevée d'IgG4 et une infiltration tissulaire par des plasmocytes IgG4 positifs et peuvent affecter un certain nombre d'organes. Le spectre des maladies à IgG4 est large et comprend les patients atteints de pancréatite auto-immune, de maladie de Mikulicz, d'hypophysite, de thyroïdite de Riedel, de pneumopathie interstitielle, de néphrite interstitielle, de prostatite, de lymphadénopathie, de fibrose rétropéritonéale, d'anévrisme aortique inflammatoire et de pseudotumeur inflammatoire. Chez les patients AIP, une élévation des IgG4 sériques (> 1,4 g / L) est observée dans 70 à 80 % des cas, ainsi que chez 10 % des patients atteints de cancer du pancréas. Cependant, comme 5 % de la population normale a également des niveaux élevés d'IgG4, des titres élevés d'IgG4 ne permettent de poser un diagnostic qu'en combinaison avec d'autres caractéristiques de la pancréatite auto-immune
Tableaux des différentes caractéristiques des isotypes "G"
Structure vignette|Structure cristalline d'une molécule d'IgG1 humaine vue sous deux angles différents, démontrant la flexibilité des deux fragments Fab l'un par rapport à l'autre et au fragment Fc.