Bài giảng miễn dịch học thú y chương 2

Niêm mạc Tuy chỉ có 1 lớp tế bào nhưng có tác dụng ngăn cản vi sinh vật xâm nhập, vì:  Tính đàn hồi cao hơn da  Niêm mạc có lớp nhầy bao phủ, lớp nhầy này do cáctuyến dưới niêm mạc ti

(Veterinary Immunology )

CHƯƠNG 2 MIỄN DỊCH TỰ NHIÊN KHÔNG ĐẶC HIỆU

( Natural Nonspecific Immunity )

 Miễn dịch tự nhiên không đặc hiệu là khả năng bảo vệ tự nhiên của

cơ thể chống lại tác động có hại của bất kỳ một tác nhân gây hại nào.

 Trong cuộc sống, cơ thể sinh vật luôn bị đe doạ bởi các tác nhân gây bệnh Để bảo vệ mỡnh, cơ thể có nhiều cách khác nhau để chống lại những tác nhân có hại đó.

 Ở động vật có xương sống, khi tác nhân gây bệnh xâm nhập, cơ thể bảo vệ mỡnh trước hết bằng:

 Cơ chế miễn dịch không đặc hiệu nhằm:

+ Ngăn cản tác nhân gây bệnh xâm nhập vào cơ thể + Làm giảm số lượng, khả năng gây nhiễm

 Miễn dịch này có vai trò quan trọng khi miễn dịch đặc hiệu chưa phát huy tác dụng.

- Sau đó bằng miễn dịch đặc hiệu với vai trò của các kháng thể đặc hiệu các tác nhân gây bệnh bị loại trừ.

 Miễn dịch không đặc hiệu bao gồm các yếu tố bảo vệ như sau:

 Lớp tế bào thượng bi của da luôn được tái sinh, bong

ra đổi mới tạo ra một cản trở vật lý khá vững chắc trước sự xâm nhập của mầm bệnh.

Sơ đồ cấu trúc của da

Da bị nấm

Da bị đậu mùa

Da trẻ và da già

1.2 Niêm mạc

 Tuy chỉ có 1 lớp tế bào nhưng có tác dụng ngăn cản vi sinh vật xâm nhập, vì:

 Tính đàn hồi cao hơn da

 Niêm mạc có lớp nhầy bao phủ, lớp nhầy này do cáctuyến dưới niêm mạc tiết ra, tạo ra một lớp màng bảo vệlàm cho vi sinh vật và các vật lạ không bám thẳng vàođược tế bào  không xâm nhập được vào bên trong

 Một số niêm mạc miệng, mắt đường tiết niệu luôn đượcrửa sạch bằng dịch tiết loãng: nước bọt, nước mắt, nướctiểu

 Niêm mạc đường hô hấp có các vi nhung mao luônchuyển động hướng ra ngoài có tác dụng cản bụi có mang

vi sinh vật và vật lạ không cho vào sâu trong phế nang

 Phản xạ ho, hắt hơi đẩy vi sinh vật ra khỏi cơ thể

2 Hàng rào hoá học

 Trên da có độ toan nhờ axit lactic, axit béo của mồ hôi, tuyến mỡ dưới da  vi sinh vật tồn tại không được lâu.

Ví dụ: Đặt vi khuẩn Salmonella enteritidis lên da lành, sạch, sau

20 phút vi khuẩn bị diệt Trong khi ở da bẩn số lượng vi khuẩn còn tới 90%.

 Dịch tiết của các tuyến: nước mắt, nước bọt, nước mũi, sữa có

chứa nhiều Lysozim, một enzym neuraminidaza có tác dụng phá

huỷ vỏ của một số loại vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn gram dương.

 Một khi vi sinh vật vượt qua được hàng rào da, niêm mạc sẽ gặp phải hàng rào hoá học bên trong cơ thể Đó là những chất tiết của nhiều loại tế bào, sản phẩm chuyển hoá của nhiều cơ quan có trong huyết thanh, dịch bạch huyết, dịch gian bào như:

2.1 Bổ thể (Complement viết tắt: C')

 Bổ thể là một nhóm protein huyết thanh

 Sự kết hợp của bổ thể và kháng thể có vai trò rất quan trọng trong việc loại trừ mầm bệnh.

 Bổ thể được kích hoạt ngay khi mầm bệnh vừa xâm nhập vào cơ thể và không có tính đặc hiệu của kháng nguyên nên

bổ thể được xem như là thành phần thuộc hệ thống miễn dịch bẩm sinh không đặc hiệu.

 Ngoài ra, kháng thể cũng có khả năng hoạt hóa một vài protein của bổ thể.

 Các protein của bổ thể được sinh ra ở các tế bào gan và

đại thực bào

 Bổ thể tồn tại trong hệ thống tuần hoàn như nhữngphân tử không hoạt động Một vài protein của bổ thể thì ởdạng tiền enzyme (Pro–enzyme).

 Khi được hoạt hóa, các phân tử này trở thành các

enzyme protease

 Các enzyme này sẽ cắt cầu nối peptide của nhữngprotein bổ thể khác để hoạt hóa những protein này

 Một protease có thể hoạt hóa được rất nhiều phân tử

protein Quá trình hoạt hóa này sẽ được khuếch đại mộtcách nhanh chóng để tạo nên hàng triệu phân tử hoạtđộng

 Những protein thành phần của bổ thể được đánh số từ

C1 đến C9 theo trình tự mà chúng tham gia phản ứng

 Trong suốt quá trình hoạt hóa, một vài thành phần cấutrúc bổ thể được phân cắt làm 2 phần:

 Phần lớn hơn của phân tử được gọi là b (binding)

thường gắn kết với mầm bệnh

 Phần nhỏ hơn gọi là a (activated) có thể phân tán đi (trừ C2: phần lớn là C2a và phần nhỏ là C2b, vì vậy ngày nay để tránh nhầm lẫn, một số tài liệu kí hiệu phần lớn là C2b và phần nhỏ là C2a).

 Bổ thể được hoạt hoá chủ yếu theo 2 con đường:

 Con đường cũ/cổ điển (Classical pathway) đây là

phương thức hoạt hóa bổ thể được tìm ra trước

 Tác nhân kích thích chủ yếu là phức hợp của KN – KT

 Kháng thể này thuộc lớp IgG, IgM

 Các kháng thể này trong cấu trúc ở phần Fc có thụ thể(Receptor) với bổ thể Khi KN+ KT sẽ hoạt hóa bổ thể,

bổ thể kết hợp với phức hợp này và góp phần phá hủyKN

 Con đường cạnh/nhánh/thay thế (alternative

pathway)

 Là con đường hoạt hoá bổ thể tìm ra sau

 Quá trình hoạt hoá này xảy ra trước khi có hoạt hoá bổ

thể theo con đường cổ điển, tức là sự hoạt hoá KHÔNG CẦN có sự kết hợp giữa KN-KT

 Đây là con đường hoạt hoá bổ thể tạo ra một trongnhững hàng rào bảo vệ đầu tiên của cơ thể chống lại cácyếu tố gây bệnh

 Yếu tố để hoạt hoá bổ thể theo con đường “cạnh” này làcác vi sinh vật, độc tố vi khuẩn….khi có mặt trong cơ thểđộng vật

 Trong đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu, bổ thể đượchoạt hoá theo con đường “cạnh”

 Bổ thể có một số vai trò sinh học sau:

 Hoạt tính làm tan tế bào: phức hợp tấn công màng

MAC (membrane attack complex) chọc thủng màng tế

bào, tạo các lỗ trên màng làm tan tế bào, gây chết tếbào

 Tham gia cơ chế opsonin hóa: làm cho việc thực bào

dễ dàng hơn

 Tăng cường đáp ứng viêm: bổ thể có tác dụng làm cobóp cơ trơn, tăng tính thấm thành mạch giúp cho sựthoát mạch, kích thích tế bào Mast giải phóng các chấttrung gian gây viêm như histamin

 Tính hóa hướng động: có khả năng thu hút các tế bàothực bào

 Cả C3a, C4a, C5a đều gây co thắt cơ trơn, tăng tínhthấm thành mạch, tăng cường sự liên kết của bạch cầulên thành mạch tại nơi bị viêm

 C5a bám vào bề mặt tế bào Mast, bạch cầu ái kiềmdẫn đến giải phóng amin hoạt mạch như Histamin làmgiãn mạch, có tác dụng hấp dẫn và tập trung bạch cầu

đa nhân trung tính tại ổ viêm

 C3b dính vào vi khuẩn giúp cho đại thực bào dễ tiếpcận với vi khuẩn, nuốt và tiêu diệt vi khuẩn (bề mặt đạithực bào có thụ thể dành cho C3b)

Vai trò của bổ thể

 Bổ thể không bền với nhiệt độ, ở 560C/30' thi bị bất hoạt.

 Bảo quản bổ thể bằng cách đông khô, giữ ở nhiệt độ thấp( - 150C đến -200C)

2.2 Interferon (IFN)

 Interferon là một nhóm các protein tự nhiên được sản xuất bởi các tế bào của hệ miễn dịch ở hầu hết các động vật nhằm chống lại các tác nhân ngoại lai như virus , vi khuẩn , kí sinh trùng và tế bào ung thư

 Interferon là một phần của hệ thống miễn dịch không đặc hiệu (non-specific immune system) và được kích hoạt bởi giai đoạn đầu của quá trình cảm nhiễm trước khi hệ miễn dịch đặc hiệu (specific immune system) có thời gian để phản ứng.

 Interferon là một loại cytokine (chất hoạt hoá tế bào), được

tế bào sản xuất ra khi tế bào cảm thụ với virus, chất này có đặc tính là bằng mọi con đường có thể ức chế sự hoạt động của mARN , dẫn đến ức chế sự sinh sản của virus.

 Interferon không chỉ sản sinh ra trong các tế bào bị nhiễm virus

mà interferon còn được tạo thành khi tế bào bị kích thích bởi một

số chất lạ khác như: axit nucleic , vi khuẩn , độc tố của vi khuẩn

 Trong các tế bào không bị nhiễm virus, các gen cấu trúc chịu trách nhiệm tổng hợp interferon luôn ở trạng thái KHÔNG hoạt động, tức là bị kìm hãm, do đó ở tế bào bình thường KHÔNG tạo nên interferon.

 Interferon sau khi sinh ra một phần ở lại trong tế bào, còn phần lớn ngấm qua vách tế bào ra ngoài để ngấm vào các tế bào khác.

 Phần lớn RNA và DNA virus điều nhạy cảm với interferon Interferon có thể tác dụng theo nhiều cơ chế khác nhau:

– Ức chế sự gắn virus vào receptor ở bề mặt tế bào

– Ngăn cản sự thoát vỏ bọc của virus

– Ức chế sự tổng hợp mRNA

– Ức chế sự mã hóa các protein virus,…

 Đối với nhiều virus, hiệu lực chính của interferon là ức chế

 mARN của virus không được tổng hợp thì sự chuyển hóa axit nucleic và protein của virus cũng không tiến hành được, do đó không có hạt virus mới được giải phóng ra.

 Có 3 lớp Interferon chính: alpha , beta và gamma

 Interferon alpha và beta được sản sinh bởi nhiều loại tế bào bao gồm tế bào T, B, đại thực bào, nguyên bào xơ, tế bào màng trong, nguyên bào xương và các loại khác

 Nhìn chung, Interferon có 7 hoạt tính sau:

 Kháng virus;

 Điều hòa miễn dịch;

 Chống tăng sinh khối;

 Kích thích sự biệt hóa tế bào;

 Điều hòa sinh trưởng tế bào;

 Giải độc;

 Kháng đột biến.

 Từ 7 hoạt tính này, con người đã vận dụng vào việc bào chế các loại thuốc chữa bệnh an toàn và hiệu quả.

2.3 Protein liên kết (Binding protein)

 Trên bề mặt tế bào, trong huyết thanh có những protein có khả năng liên kết tự nhiên với các chất hay thấy trên bề mặt các yếu

 Theo Metnhicop (Metchinikoff) tế bào thực bào gồm có 2 loại:

 Tiểu thực bào (Microphage):

+ Là những bạch cầu đa nhân trung tính của máu.

+ Chiếm 60 - 70% tổng số bạch cầu ở máu ngoại vi

+ Kích thước 12 - 14 um, trong bào tương có chứa nhiều enzym để tiêu huỷ.

+ Có đời sống ngắn 4 - 5 ngày Dễ lách qua thành mạch đến ổ viêm.

+ Sau khi thực bào, bạch cầu trung tính chết và trở thành đối tượng thực bào của đại thực bào.

 Đại thực bào (Macrophage)

 Các đại thực bào được biệt hoá từ các bạch cầu đơnnhân (Monocyte) là những tế bào thực bào có nguồn gốc

từ tủy xương

 Đại thực bào chiếm 3 - 8% tổng số bạch cầu ở máungoại vi

 Kích thước tế bào lớn: 15 - 20 um

 Trong bào tương chứa nhiều bọc lysosom bên trongchứa nhiều enzym thuỷ phân

 Đại thực bào cư trú tại các vị trí chiến lược như phổi,

gan, thần kinh, xương, lách và tổ chức liên kết nhờ đóchúng có thể nhanh chóng bắt giữ các vật lạ như bụi vàcác tác nhân gây bệnh

 Một trong những vai trò quan trọng nhất của đại thực bào là loại bỏ các thành phần hoại tử, vi sinh vật gây bênh, và bụi trong phổi

 Trong giai đoạn sớm của viêm, thành phần tế bào viêm chủ yếu là các bạch cầu đa nhân trung tính Các tế bào này sau khi thực hiện nhiệm vụ thực bào hoặc sẽ bị chết hoặc già đi

và trở thành tế bào mủ Đại thực bào có nhiệm vụ thực bào các tế bào già cỗi và tổn thương này để làm sạch tổ chức.

 Một khi các đại thực bào bắt giữ các tác nhân gây bệnh, các tác nhân này sẽ nằm trong các không bào

 Không bào này sau đó sẽ hòa màng với tiêu thể (lysosome).

Bên trong các tiêu thể, các enzyme cũng như các gốc ôxy

tự do độc sẽ tiêu hủy tác nhân xâm nhập này.

 Tuy nhiên, một số vi khuẩn như trực khuẩn lao

Mycobacterium tuberculosis có khả năng đề kháng với sự tiêu hóa trong tiêu thể Trong trường hợp này, chính đại thực bào lại trở thành nơi trú ẩn của vi khuẩn gây bệnh

TB tiền thân dạng tuỷ

TB tiền thân dạng bạch huyết

CÁC TẾ BÀO CỦA HỆ THỐNG MIỄN DỊCH

(Bạch cầu trung tính)

(Bạch cầu ái toan)

(Bạch cầu ái kiềm)

(Bạch cầu hạt)

Đại thực bào

Đại thực bào đang an vi khuẩn

Đại thực bào đang ăn vi khuẩn

Đại thực bào ăn vi khuẩn

Đ¹i thùc bµo ®ang ăn virus

Hoạt động miễn dịch

 Quá trình thực bào đƣợc chia làm 3 giai đoạn:

 Giai đoạn gắn:

 Các vi sinh vật gặp tế bào thực bào sẽ dính vào màng

tế bào nhờ các Receptor khác nhau

 Receptor với phân tử đường có mặt trên vi sinh vậtnhư: Mannose, fuctose, hay axit sialic

- Receptor với phần Fc của IgG

- Receptor với bổ thể (C3b, C4b )

 Sự gắn của vi sinh vật với Receptor của tế bào thựcbào sẽ khởi động sự chuyển tin vào bên trong tế bàogây nên quá trình nuốt và tiêu

 Giai đoạn nuốt

 Nơi tiếp xúc với vi sinh vật, màng tế bào lõm xuống

 Nguyên sinh chất tạo ra các chân giả bao lấy vi sinhvật, tạo thành hốc thực bào phagosom (phago: ăn,some: thể)

 Giai đoạn tiêu

 Các hạt lysosom tiến đến sát hốc thực bào phagosom

 Xảy ra hiện tượng hoà màng của 2 tiểu thể

 Màng của lysosom nhập vào màng của phagosom thành thể phagolysosom.

 Trong phagolysosom, vi sinh vật bị tiêu diệt nhờ 2 cơ chế chính:

Quá trình thực bào được khuếch đại bởi:

- Một số thành phần bổ thể đã hoạt hoá :

+ C3a, C5a  gây hoạt mạch

+ C3b dính vi khuẩn vào đại thực bào

+ Chất gây sốt: IL1 (Interleukin-1), IL6 (Interleukin-6) do đại thực bào tiết ra tác dụng lên thần kinh trung ương, làm tăng quá trình thực bào.

 Tuỳ theo bản chất của từng vật lạ, tuỳ mức độ hoạtđộng của tế bào thực bào, kết quả thực bào có thể dẫnđến một trong 3 tình huống sau:

 Tiêu tan vi sinh vật  thực bào hoàn chỉnh

Một số vi khuẩn có độc lực cao như vi khuẩn lao, virus

có thể nhân lên trong tế bào thực bào  tế bào thực bàochết

Trường hợp tồn tại, nhân lên của vật lạ trong tế bàothực bào  thực bào không hoàn chỉnh

 Tế bào NK (Natural Killer Cells):

• Là biến thể của lympho bào có khả năng tiêu diệt không đặc hiệu tế bào u, tế bào nhiễm virus bằng chất tiết của chúng (pecforin).

• IFN do chúng tiết ra làm tăng cường quá trình thực bào của đại thực bào.

• Ơ trẻ em dưới 4 tuổi do chức năng của NK chưa hoàn chỉnh:

- Nên dễ bị nhiễm lao và bị nặng hơn ở người lớn từ 1520 lần.

- Nên cần tiêm vacxin BCG (Bacillus Calmette Guerin)

- Khi bị lao sơ nhiễm nên điều trị ngay.

4 Hàng rào thể chất hay cơ địa

 Đến nay khoa học vẫn chưa hiểu hết được các yếu tố của hàng rào này.

 Có thể hiểu cơ địa là tổng hợp tất cả các đặc điểm hình thái, chức năng của cơ thể.

 Những đặc điểm đó khá bền vững và có tính di truyền, quyết định tính phản ứng của cơ thể với những yếu tố xâm nhập.

 Chính hàng rào này tạo nên tình huống:

Cá thể này, loại này có thể hoàn toàn hay ít nhiều đề kháng với sự xâm nhập của một loại vi sinh vật nào đó hoặc ngược lại nhạy cảm với loại khác.

5 Viêm không đặc hiệu.

 Khi vi sinh vật xâm nhập vào cơ thể, tại chỗ xâm nhập phát sinh ra phản ứng viêm nhằm ngăn chặn, khu trú mầm bệnh không cho chúng xâm nhập sâu vào cơ thể.

 Biểu hiện của quá trình viêm :

 Nếu mạnh , có 4 triệu chứng cơ bản:

 Trong một mức độ nhất định phản ứng viêm có lợi cho cơ thể:

- Một khi vi sinh vật vượt qua hàng rào vật lý  gây hoạt hoá bổ thể theo con đường “cạnh” sinh ra C3a, C5a  gây co giãn mạch  bạch cầu xuyên mạch vận động đến ổ viêm.

- Tại ổ viêm tiểu thực bào, đại thực bào làm nhiệm vụ thực bào yếu tố gây viêm.

- Các chất tiết kèm theo: Fibrinogen, bổ thể, globulin bao vây ổ viêm, hạn chế sự lan rộng của yếu tố gây viêm.

- Một số chất có trong ổ viêm: Histamin, Serotonin có tác dụng làm giãn mạch quản.

- Các sản phẩm chuyển hoá ở ổ viêm: IL6 tác động lên gan làm tăng sản xuất protein phản ứng C, các thành phần bổ thể, các thành phần đông máu.

- Tuy nhiên khi phản ứng viêm ở mức quá bình thường sẽ có hại cho

cơ thể: Sốt, nhiễm toan, nhiễm độc