Miễn dịch bài 4: Kháng nguyên

Đáp ứng miễn dịch của cơ thể - Miễn dịch bẩm sinh + Tế bào: NK, bạch cầu có hạt, đại thực bào + Các peptid cecropin, protein CRP, bổ thể, lysozyme…, axit béo kháng khuẩn, surfactant… +

TS BSTY Đinh Xuân Phát

CHƯƠNG 4.

KHÁNG NGUYÊN

Khái niệm: Đáp ứng miễn dịch

1 Đáp ứng miễn dịch của tế bào: Miễn dịch bẩm sinh

- Các loại cytokine: IFN, IL…

2 Đáp ứng miễn dịch của cơ thể

- Miễn dịch bẩm sinh

+ Tế bào: NK, bạch cầu có hạt, đại thực bào

+ Các peptid (cecropin), protein (CRP, bổ thể,

lysozyme…), axit béo kháng khuẩn, surfactant…

+ Hàng rào da, biểu mô, pH, chất nhầy

- Miễn dịch thích ứng đặc hiệu

+ Lympho B và lympho T CD4 loại II (TH2)

+ Lympho T CD8 và lympho T CD4 loại I (TH1)

Tế bào miễn dịch

Khoảng

3.7 x10 11 bạch

cầu được sản

xuất mỗi ngày;

Thời gian tồn tại:

“Kháng nguyên là những chất, kể cả những chất của cơ thể mà trong thời kỳ phát triển phôi

thai chúng chưa được tiếp xúc (hay làm quen) với cơ quan miễn dịch của cơ thể”.

- Chất cơ thể: tinh trùng, tế bào trứng, thần kinh, protein trong thủy tinh thể (lòng đen) của mắt .

- Thời kỳ phát triển phôi thai: dung nạp, suy

giảm miễn dịch

Định nghĩa

Hình 8 Minh họa các kháng nguyên cấu trúc của

virus gây bệnh viêm dạ dày ruột truyền nhiễm

(TGE), bao gồm các kháng nguyên protein: S, E, M,

HE và N Hình vẽ cũng cho thấy cấu trúc màng

envelope và bộ gen ARN sợi đơn dương tính của

virus.

Cấu trúc virus

Tính chất của kháng nguyên

1 Tính kháng nguyên

2 Tính sinh miễn dịch

Tính kháng nguyên (antigenicity)

Tính kháng nguyên: là khả năng bám đặc hiệu với kháng thể

- Lympho B + KN  B hiệu lực (effector) + B nhớ (memory)

Tương bào

CTL và TH

Tính sinh miễn dịch (Immunogenicity)

- Lympho T + KN  T hiệu lực (effector) + T nhớ (memory)

Là khả năng kích thích một đáp ứng miễn dịch dịch thể và/hoặc đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào

Yếu tố ảnh hưởng tính sinh MD

Tính lạ: không thuộc bản thân, càng lạ càn

sinh miễn dịch tốt Một số protein quá giống nhau giữa các loài nên có tính sinh miễn dịch thấp, như collagen

Khối lượng phân tử, kích thước: càng lớn

càng tốt Ít nhất nên là 5-10 KDa (khoảng 50 – 100 axit amin); 100 KDa trở lên là kích

thước tối ưu

Yếu tố ảnh hưởng tính sinh MD

Thành phần hóa học: KN bản chất protein là tốt nhất; chuỗi peptide với nhiều loại axit

amin thì tốt hơn (chuỗi polymer của lysine có tính sinh MD kém) Axit amin có vòng thơm

là tốt nhất (Phe-F; Tyr-Y; Trp-W; His-H).

Khả năng giáng hóa: KN cỡ lớn và không tan

là tốt nhất để dễ bị thực bào, xử lý và trình

diện

Proteins > Carbohydrates > Lipids and

Nucleic acids

KLH thường được dùng làm protein mang (carrier protein)

Trọng lượng phân tử một số KN

Kháng thể đặc hiệu cho lipid

- Kiểu gien (gien MHC)

- Lượng kháng nguyên: cần thử nghiệm, quá ít  không gây được đáp ứng; quá

nhiều  gây dung nạp miễn dịch

- Tiếp xúc lặp lại: tiêm nhắc hoặc tái nhiễm giúp tăng cường đáp ứng miễn dịch cả về lượng, chất và tốc độ

Yếu tố sinh học ảnh hưởng

đáp ứng miễn dịch

- Đường cấp KN: tiêm là cách chủng ngừa thông dụng nhất, gồm cơ (intramuscular), tĩnh mạch (intravenous), xoang bụng

(intraperitoneal) trong da (intradermal);

dưới da (giải phóng KN chậm  đáp ứng qua trung gian tế bào tốt hơn)

- Đường tiêm quyết định cơ quan lympho tiếp nhận KN: tiêm tĩnh mạch  lách đáp ứng mạnh nhất; các vị trí khác – hạch

bạch huyết tại địa phương

Yếu tố sinh học ảnh hưởng

đáp ứng miễn dịch

Đặc điểm Lympho B Lympho T

Tương tác với KN Bộ đôi tương tác: BCR

(Ig bề mặt) - KN

Bộ ba tương tác: TCR

-KN - MHC

Liên quan đến MHC Không cần Cần để trình diện KN Tính chất của KN Protein, polysaccharide,

lipid

Chủ yếu là protein; một

ít lipid và glycolipid được trình diện trên phân tử giống MHC Đặc điểm epitope Có thể tiếp cận, ưa

nước, protein hoặc peptid tự do, epitope do axit amin trong một

chuỗi hoặc từ nhiều chuỗi hình thành nên

Các đoạn peptid ngắn, cắt ra từ KN trình diện trên MHC I và II

Tương tác của lympho B, T với KN

Cấu trúc không gian của protein

PHÂN LOẠI KN

(1) Dựa vào nguồn gốc

Antigen vi sinh vật (vi khuẩn, virus và các VSV khác)

Antigen không có nguồn gốc vi sinh vật (antigen bề mặt tế bào,antigen tự động)

(2) Dựa vào cấu tạo hoá học

Protein, lipid, polysaccharide, lipoprotein, glycolipid, nucleic acid

(3) Dựa vào sự hợp tác với tuyến ức

 Antigen phụ thuộc tuyến ức: là các protein

Antigen đa giá, tạo trí nhớ miễn dịch tốt, tăng hiệu ứng thì cần hai(antigen nhóm máu, protein cấy ghép, antigen virus ) kích thíchmiễn dịch với sự hỗ trợ của lympho T giúp

 Antigen không phụ thuộc tuyến ức

Lipid, polysaccharide, lipoprotein, glycolipid, nucleic acid

Hai cơ chế hoạt hóa lympho B khác nhau của TI và TD

LPS

Sự khác biệt giữa KN phụ thuộc và

không phụ thuộc tuyến ức

http://www.bio.davidson.edu/courses/Immunology/Flash/TI.html

(require TH cells)

Sự khác biệt giữa KN phụ thuộc và

không phụ thuộc tuyến ức

thuộc TƯ

KN không phụ thuộc TƯ 1

KN không phụ thuộc TƯ 2

Đặc tính hóa học Protein hòa

tan

Thành phầnvách tế bào vi khuẩn (LPS)

Protein polymer, polysaccharidegiáp mô

MD dịch thể

Chuyển hóa chuỗi

nặng

Hoạt hóa KT đa

dòng

Không? Có (liều cao) Không

Sự khác biệt giữa KN phụ thuộc và

không phụ thuộc tuyến ức

Endo – Phago – Pinocytosis

Phagocytosis

by Mac for Bacillus

anthax

(electron

microscope

Xử lý – trình diện KN

Kháng nguyên

phụ thuộc

tuyến ức

Xử lý – trình diện KN

• Là các phần có trên kháng nguyên, có khả năng kết hợp đặc hiệu với kháng thể (epitope lympho B) hoặc thụ thể MHC (epitope lympho T)

• Tổng số nhóm epitope quyết định tính kháng nguyên

• Từng nhóm epitope quyết định tính đặc hiệu của kháng nguyên

• Kích thước 1-3nm, MW=5 Kdal

• Cấu tạo 6-8 cấu tử amino acid hoặc 4-6 phân tử monosaccharide

• Số lượng epitop là hoá trị của antigen

Epitope

Các Epitope khác nhau của KN

Tương tác đặc hiệu của các quyết định kháng nguyên

(epitope) của một kháng nguyên với các kháng thể tương

ứng

Epitope

- Lympho B và T không tương tác với toàn bộ phân tử KN mà là từng phần nhỏ trong phân tử

KN, gọi là quyết định KN hay epitope

- Phân tử KN có nhiều epitope khác nhau để

tương tác với nhiều dòng lympho B và T khác nhau

- Lympho B và kháng thể tự do có thể tương

tác với các phân tử kháng nguyên tan và các epitope của KN thường chứa các axit amin ưa nước trên bề mặt (ở trạng thái tự nhiên)

Epitope

- Lympho B tương tác với epitope trên phân tử KN còn lympho T chỉ tương tác với epitope đã được

xử lý và trình diện trên thụ thể MHC

- Epitope cho lympho B có thể là chuỗi peptid liên tục hoặc là cấu trúc không gian hình thành từ axit amin từ các chuỗi peptid khác trong không liên tục trong phân tử protein KN.

- Epitope cho lympho T luôn là chuỗi peptid liên

tục

- Epitope nào được nhận diện được quyết định

bởi di truyền của mỗi cá thể Epitope có khả năng kích thích miễn dịch mạnh gọi là epitope trội

Epitope

Hapten thể hiện tính sinh

miễn dịch khi tạo thành

phức hợp với protein tải

Phức hợp này kích thích

lympho B tăng sinh và biệt

hóa thành tương bào tạo

các loại kháng thể (KT) đặc

hiệu cho: (a) các epitope

của hapten; (b) các epitope

của protein tải và (c) các

epitope mới hình thành do

tương tác giữa hapten và

protein tải

Hapten Protein tải

a

b

c

Hapten

= Chất tá dược miễn dịch

 Tá dược miễn dịch là một chất khi đưa vào cùng với Ag để gâymiễn dịch sẽ làm tăng tính gây miễn dịch của Ag lên

 Một số tính chất thường có trong chất tá dược miễn dịch :

- Làm cho Ag được giữ lại lâu và giải phóng ra từ từ

- Làm tăng phản ứng viêm tại nơi tiêm Ag

- Hoạt hóa, tăng sinh các tế bào miễn dịch

- Làm thay đổi tính chất vật lý của Ag

Chất bổ trợ

Chất bổ trợ giúp thúc đẩy, tăng cường đáp ứng miễn dịch

Chất bổ trợ

theo kiểu

“nồi nào vung ấy”

KN đơn và đa giá

39

Kháng nguyên nhóm máu Rhesus