GT Mien dich hoc thu y 2009

+ Tính đặc hiệu: kháng thể, dù là dịch thể hay tế bào đều đặc hiệu với một Epitop kháng nguyên nhất định, tính chất này do cấu trúc không gian ba chiều bổ cứu cho nhau của kháng nguyên v

Lời nói đầu

Để đáp ứng yêu cầu về đào tạo cán bộ bậc đại học theo khung chương trình mới của Bộ Giáo dục và đào tạo Chúng tôi biên soạn

giáo trình "Miễn dịch học Thú y", đây là tài liệu dùng để giảng dạy,

học tập của cán bộ, sinh viên chuyên ngành thú y và chuyên ngành chăn nuôi trong hệ thống các trường đại học thuộc khối nông nghiệp Giáo trình cũng dùng làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ làm công tác nghiên cứu và xét nghiệm trong lĩnh vực vi sinh vật học và miễn dịch học

Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã cố gắng thể hiện tính cơ bản, tính hiện đại, tính khoa học và tính hệ thống của chương trình môn học

Mặc dù đã đọc, học và tham khảo nhiều tài liệu của các bậc tiền bối trong và ngoài nước nhưng khả năng của người viết có hạn nên chắc còn nhiều thiếu sót, rất mong được sự chỉ dẫn, sự đóng góp quý báu của bạn đọc

Xin được trân trọng cảm ơn

TM các tác giả

TS Nguyễn Bá Hiên

Phần Mở đầu

I Khái niệm về môn học

Miễn dịch học (immunology) là một ngành khoa học nghiên cứu về khả năng phòng vệ của cơ thể sinh vật Những nội dung chính của ngành học bao gồm:

+ Nghiên cứu các quy luật, cơ chế bảo vệ của cơ thể trong quá trình sống

+ Nghiên cứu quá trình hoạt động của hệ miễn dịch trong cơ thể, sự tương tác và điều hoà miễn dịch

+ Nghiên cứu những thay đổi của hoạt động miễn dịch trong trường hợp miễn dịch bệnh lý

+ ứng dụng các quy luật của hoạt động miễn dịch vào việc chẩn đoán, phòng và trị bệnh

Lý luận của khoa học miễn dịch có liên quan chặt chẽ tới nhiều môn học như: sinh lý học, sinh hoá học, tế bào học, bệnh lý học, sinh học phân tử, vi sinh vật học,

II Vai trò và vị trí của môn học

Miễn dịch học là một ngành khoa học của sinh học hiện đại Vài chục năm gần đây, miễn dịch học đã có sự phát triển cực kỳ mạnh mẽ, nó không chỉ là một môn khoa học cơ bản

mà còn xâm nhập vào nhiều lĩnh vực sinh học khác để trở thành cơ sở khoa học, trở thành nền tảng ở những lĩnh vực khoa học này

Ví dụ: Sinh học phân tử, bệnh lý học phân tử, hoá sinh miễn dịch,

Trong y học cũng như thú y học, miễn dịch học có những đóng góp rất to lớn, xâm nhập vào mọi chuyên khoa, được sử dụng rộng rãi không những về mặt chẩn đoán, phòng trị bệnh mà còn để giải thích cơ chế sinh bệnh của nhiều hiện tượng bệnh lý lâm sàng Trên cơ sở của những hiểu biết về miễn dịch học Người ta có những biện pháp hữu hiệu để phòng chống, hạn chế và tiến tới thanh toán nhiều bệnh truyền nhiễm ở người cũng như ở động vật nuôi

Riêng trong lĩnh vực chăn nuôi, vấn đề cực kỳ quan trọng để đảm bảo thành công trong chăn nuôi là ngăn chặn phòng chống được các bệnh truyền nhiễm Môn miễn dịch học,

vi sinh vật học thú y, dịch tễ học thú y và môn bệnh truyền nhiễm đã nghiên cứu chỉ ra cơ chế, nguyên lý cùng các biện pháp chẩn đoán, phòng chống dịch bệnh cho động vật nuôi và do đó góp phần vào việc nâng cao năng suất chăn nuôi và bảo vệ sức khoẻ cho con người

Chính vì vậy mà sự hiểu biết về miễn dịch học không còn là sở trường của một số ít người làm việc trong lĩnh vực chuyên khoa hẹp nữa, nó đã trở thành một hiểu biết chung cho tất cả mọi người cần có và như thế những hiểu biết về miễn dịch học đặc biệt cần thiết cho những người làm công tác sinh học nói chung và những người làm công tác y học và thú y học nói riêng

III Sơ lược lịch sử phát triển của miễn dịch học

Từ cổ xưa con người đã biết ứng dụng miễn dịch trong việc phòng chống các bệnh truyền nhiễm Lịch sử đã ghi nhận vào 2000 năm trước Công nguyên người Trung Quốc và

ấn Độ đã biết lấy vẩy đậu mùa từ những người mắc bệnh, phơi khô, tán nhỏ rồi thổi vào mũi người lành để gây miễn dịch phòng bệnh

Tuy nhiên miễn dịch học chỉ thực sự phát triển vào những năm cuối của thế kỷ 18, trong suốt thế kỷ 19 và thế kỷ 20

Sự kiện đáng ghi nhận là vào năm 1798, lần đầu tiên Jenner, một thầy thuốc người Anh làm việc tại vùng nông thôn Gloncester Shire đã dùng nước ở mụn đậu của bò bị bệnh (trong

đó có chứa virus đậu bò) chủng cho người và gây được miễn dịch chống bệnh đậu mùa ở người, một căn bệnh rất nguy hiểm thời đó Với phát minh này Jenner đã ghi một mốc quan trọng trong sự phát triển của miễn dịch học Từ đó miễn dịch học bắt đầu có cơ sở khoa học

Vào những năm cuối của thế kỷ 20, nhiều hoạt động của hệ miễn dịch trong cơ thể động vật được phát hiện và nghiên cứu kỹ càng, miễn dịch học đã có những bước tiến nhảy vọt, nó đã

Roux và Yesina tạo được vacxin chống độc tố bạch hầu

Những phát minh này mở ra một thời kỳ mới về nghiên cứu và chế tạo các loại chế phẩm sinh học để tiêm chủng phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm ở người và vật nuôi

2 Thời kỳ huyết thanh học

- Năm 1890 Biehring và Kitasato tìm ra kháng độc tố, từ đó việc tìm hiểu về các yếu tố miễn dịch dịch thể đáp ứng miễn dịch được tập trung nghiên cứu

3 Thời kỳ hoá miễn dịch

Hoá miễn dịch là sử dụng kỹ thuật hoá học vào việc phân tích kháng nguyên, kháng thể

- Năm 1901 Landstener phát hiện ra kháng nguyên nhóm máu (Landstener) cũng tác giả này năm 1917 phát hiện ra những chất có trọng lượng phân tử nhỏ nhưng vẫn có tính kháng nguyên (Hapten), phát hiện này đã thúc đẩy hoá miễn dịch phát triển mạnh

- Năm 1929 Heidelberger đề xuất phương pháp thanh lọc định lượng

- Năm 1938 Kabat dùng điện di để phân tách các thành phần của huyết thanh và xác

định kháng thể dịch thể nằm ở vùng globulin

- 1942 Coons đặt ra phương pháp miễn dịch huỳnh quang

- 1946 Audin và Oucliterlong tìm ra phương pháp AGID

- 1953 Grabat đặt ra phương pháp miễn dịch điện di

- 1957 Isacs trình bày các công trình về IFN

- 1958 Porter và Edelman mô tả cấu trúc phân tử Ig

4 Thời kỳ của miễn dịch tế bào

Thời kỳ này khởi đầu sự phát hiện của Metnhicop với hiện tượng thực bào năm 1884 Năm 1890 Koch giải thích hiện tượng Koch và phản ứng quá mẫn cảm trong đó chủ yếu là sự hoạt động của các tế bào dạng lympho Đây là những phát hiện rất sớm về đáp ứng miễn dịch tế bào nhưng phải đến năm 1941 Cooms bằng kỹ thuật IF mới phát hiện ra kháng nguyên và kháng thể tế bào Từ đây những nghiên cứu về miễn dịch tế bào mới thu được những thành tựu đáng kể

- Năm 1959 Gowanh phát hiện ra vai trò của lympho bào trong đáp ứng miễn dịch của cơ thể

5 Thời kỳ điều hoà miễn dịch và sự hợp tác giữa các dòng tế bào B và T

- Năm 1962 Warner chứng minh vài trò của túi Fabricius và tuyến ức trong hoạt động miễn dịch

- 1968 Good và Cooper nêu giả thuyết nói rằng phụ trách 2 hệ miễn dịch là do 2 cơ quan lympho khác nhau:

Tuyến ức điều khiển hoạt động miễn dịch tế bào

Túi Fabricius điều khiển miễn dịch thể dịch

- 1969 Roitl nghiên cứu chức năng của các nhóm tế bào lympho và đặt tên: nhóm tế bào T và nhóm tế bào B Từ đó mở ra nhiều hiểu biết mới về tế bào trong phản ứng miễn dịch

Có thể nói sự phát triển như vũ bão của môn Miễn dịch học trong mấy chục năm gần

đây đã góp phần thay đổi hẳn sinh học hiện đại và miễn dịch học thật sự trở thành một ngành

khoa học căn bản, không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực của khoa học hiện đại

IV Khái quát nội dung chương trình môn học

"Miễn dịch học thú y" là môn học bắt buộc cho sinh viên ngành thú y, học vào năm thứ 3 trong tiến trình đào tạo 5 năm

Tổng số tiết: 30 (2 tín chỉ)

Lý thuyết: 30 (2 tín chỉ)

Thực hành: không

1 Điều kiện tiên quyết

Là môn học cơ sở, được học tiếp theo sau các môn: Giải phẫu, tổ chức phôi thai học, sinh

lý học gia súc, sinh hoá học, di truyền học, vi sinh vật đại cương và dược lý thú y

2 Nhiệm vụ của sinh viên

- Dự lớp: Đây là điều kiện bắt buộc sinh viên không được vắng mặt quá 1/5 số tiết qui định

- Bài tập: Sinh viên phải làm các tiểu luận, chuyên đề theo yêu cầu của giáo viên

3 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên

- Dự lớp: Sinh viên dự lớp đủ thời gian qui định mới được phép dự thi hết môn học

- Tham gia thảo luận và thuyết trình môn học

- Viết tiểu luận theo các chủ đề mà giáo viên yêu cầu

- Kiểm tra giữa học phần

- Bài thi cuối kỳ: Sinh viên phải dự thi hết môn học theo hình thức thi viết hoặc thi vấn

đáp sau khi hoàn thành các nội dung trên

- Bài thi được chấm theo thang điểm 10, trên cơ sở tổ hợp các kết quả đánh giá đã nêu

4 Mục tiêu của môn học

Sau khi học xong, sinh viên nắm vững được khái niệm về miễn dịch, cách phân loại miễn dịch, hiểu được bản chất, cơ chế của quá trình miễn dịch xảy ra trong cơ thể, nắm được nguyên lý và phương pháp tiến hành các phản ứng huyết thanh học, biết áp dụng các kiến thức của môn học để chẩn đoán, phòng và chống các bệnh truyền nhiễm

5 Tài liệu học tập

Giáo trình miễn dịch học thú y

Tác giả: TS Nguyễn Bá Hiên - TS Trần Lan Hương

Tài liệu tham khảo:

 Vũ Triệu An, Jean claudehomberg (1998), Miễn dịch học Nhà xuất bản

Chương 1

Khái niệm về miễn dịch và PHÂN LOạI MIễN DịCH

* Mục tiêu: Nắm được khái niệm về miễn dịch, cách phân loại miễn dịch, ứng dụng những hiểu

biết này trong thực tế sản xuất

* Kiến thức trọng tâm:

+ Phân loại miễn dịch dựa vào:

- Tính chất miễn dịch

- Đối tượng miễn dịch

- Sự tồn tại của mầm bệnh khi có miễn dịch

- Tính đặc hiệu hay không đặc hiệu của miễn dịch

- Cơ chế, thành phần tham gia đáp ứng miễn dịch

1.1 Khái niệm về miễn dịch

1.1.1 Miễn dịch (Immunity)

Là trạng thái đặc biệt của một cơ thể không mắc phải tác động có hại của các yếu tố gây bệnh như: vi sinh vật, các chất độc do chúng tiết ra hoặc các chất lạ khác Trong khi đó các cơ thể cùng loài hoặc khác loài bị tác động trong điều kiện sống và lây bệnh tương tự

Một cách dễ hiểu có thể nói: Miễn dịch là khả năng tự vệ của cơ thể, là khả năng nhận ra

và loại trừ các vật lạ ra khỏi cơ thể

Miễn dịch có thể có được là do cơ năng bảo vệ cơ thể bao gồm: miễn dịch tự nhiên (miễn dịch không đặc hiệu) và miễn dịch thu được (miễn dịch đặc hiệu) chúng liên quan rất chặt chẽ với nhau

Khả năng miễn dịch của cơ thể còn rất liên quan tới các yếu tố như: cơ năng hoạt động của cơ thể, đặc tính của mầm bệnh, điều kiện ngoại cảnh Vì vậy tính miễn dịch cũng biểu hiện ở những mức độ khác nhau

- Cơ thể có mức độ miễn dịch cao, khi mầm bệnh xâm nhập vào sẽ không gây được bệnh, mầm bệnh sẽ bị loại trừ

- Cơ thể có mức độ miễn dịch thấp: mầm bệnh sẽ gây được bệnh, nhưng biểu hiện bệnh

lý chỉ ở một mức độ nhất định

- Cơ thể không có miễn dịch: Khi mầm bệnh xâm nhập sẽ gây được bệnh, bệnh thể hiện với các triệu chứng, bệnh tích điển hình, cơ thể bị đầu độc, phá huỷ dẫn đến tử vong

1.1.2 Miễn dịch học (Immunology)

Là ngành khoa học nghiên cứu về miễn dịch

+ Nghiên cứu các quy luật, cơ chế bảo vệ của cơ thể trong quá trình sống

+ Nghiên cứu quá trình hoạt động của hệ miễn dịch trong cơ thể, sự tương tác và điều hoà miễn dịch

+ Nghiên cứu những thay đổi của miễn dịch trong những trường hợp miễn dịch bệnh lý + Nghiên cứu ứng dụng các quy luật của hoạt động miễn dịch vào việc chẩn đoán, phòng và trị bệnh

Lý luận của khoa học miễn dịch có liên quan chặt chẽ tới nhiều môn học khác như: sinh

lý học, sinh hoá học, tế bào học, bệnh lý học, vi sinh vật và gen học phân tử Muốn hiểu về miễn dịch thì không thể không hiểu biết cơ bản về những môn trên

1.2 Phân loại miễn dịch

1.2.1 Dựa vào tính chất của miễn dịch

Dựa vào tính chất của miễn dịch có thể chia miễn dịch thành các loại sau:

a Miễn dịch tự nhiên

Miễn dịch tự nhiên hay còn gọi là miễn dịch bẩm sinh là đặc tính không mắc phải một

bệnh hay một số bệnh nào đó của một giống vi sinh vật nhất định gây ra

Miễn dịch này mang tính chất di truyền từ đời này sang đời khác

Ví dụ: - Người không mắc bệnh dịch tả lợn

- Ngựa không mắc bệnh dịch tả trâu bò

- Ngựa không mắc lở mồm long móng

Trong miễn dịch bẩm sinh người ta chia ra:

♦ Miễn dịch tự nhiên tuyệt đối:

Là loại miễn dịch trong bất cứ điều kiện nào khả năng miễn dịch của cơ thể cũng không

bị phá vỡ Thậm chí đưa vào cơ thể một lượng lớn mầm bệnh cơ thể cũng không mắc bệnh

Ví dụ: Ngựa không mắc bệnh dịch tả trâu bò

♦ Miễn dịch tự nhiên tương đối:

Là loại miễn dịch trong điều kiện nhất định cơ thể không cảm thụ với bệnh Nhưng trong điều kiện khác tính miễn dịch bị phá vỡ, cơ thể lại cảm nhiễm với bệnh

Điều kiện dẫn đến sự thay đổi tính miễn dịch là do:

- Sức đề kháng của cơ thể bị suy giảm

- Thay đổi điều kiện sống: nhiệt độ, độ ẩm

Ví dụ: Gà không mắc bệnh nhiệt thán, nhưng nếu ngâm chân gà vào nước đá lạnh, thân nhiệt gà giảm xuống, nếu gây bệnh với vi khuẩn nhiệt thán, gà sẽ mẫn cảm

b Miễn dịch tiếp thu

Là loại miễn dịch thu được trong quá trình sống sau khi tiếp xúc với vi sinh vật gây bệnh qua khỏi hoặc sau khi được tiêm vacxin, huyết thanh miễn dịch

Miễn dịch tiếp thu được chia ra:

♦ Miễn dịch tiếp thu chủ động

Là loại miễn dịch do hệ thống miễn dịch của cơ thể sinh ra sau khi tiếp xúc với vi sinh vật gây bệnh hoặc sau khi tiêm vacxin

Có 2 loại miễn dịch tiếp thu chủ động:

- Miễn dịch tiếp thu chủ động tự nhiên:

Là loại miễn dịch cơ thể có được sau khi tình cờ tiếp xúc với mầm bệnh bị bệnh rồi qua khỏi

Ví dụ: - Gà bị mắc Newcastle qua khỏi có miễn dịch

- Người bị mắc sởi qua khỏi có miễn dịch

Ngoài ra, trong quá trình sống cơ thể có thể nhiều lần bị nhiễm một lượng nhỏ tác nhân gây bệnh (như bạch hầu, ho gà ) nên dần dần cũng tạo được miễn dịch với bệnh mặc dù không thấy có triệu chứng mắc bệnh

- Miễn dịch tiếp thu chủ động nhân tạo:

Là loại miễn dịch cơ thể có được do con người chủ động đưa vacxin vào cơ thể để cơ thể chủ động tạo ra miễn dịch

Đây là hình thức "tập dượt" cho cơ thể để cơ thể có sức chống đỡ lại yếu tố gây bệnh khi chúng xâm nhập

ứng dụng: Dùng vacxin phòng bệnh cho người, gia súc Đây là biện pháp căn bản nhất, chủ động nhất để khống chế tiến tới thanh toán bệnh truyền nhiễm

♦ Miễn dịch tiếp thu bị động

Trạng thái miễn dịch mà cơ thể có được không phải do cơ thể tạo ra mà được cung cấp

Miễn dịch này giúp cho cơ thể non đề kháng được với tác nhân gây bệnh Loại miễn dịch này thời gian tồn tại ngắn

Lớp kháng thể đặc hiệu từ mẹ truyền cho con thuộc lớp IgG

ứng dụng: Cho gia súc non, trẻ sơ sinh bú sữa đầu (trẻ dưới 6 tháng tuổi ít bị sởi) ở gia cầm miễn dịch kéo dài đến 21 ngày tuổi, lợn khoảng 60 ngày

- Miễn dịch tiếp thu bị động nhân tạo: Là miễn dịch cơ thể có được sau khi con người chủ

động đưa vào cơ thể một lượng kháng thể đặc hiệu có sẵn trong máu của động vật mắc bệnh qua khỏi hoặc của con vật được tiêm vacxin có kháng thể đặc hiệu Người ta lấy máu chắt lấy huyết thanh, gọi là kháng huyết thanh

Dùng kháng huyết thanh để tạo miễn dịch phòng bệnh hoặc chữa bệnh

Miễn dịch này xuất hiện ngay sau khi tiêm kháng huyết thanh vào cơ thể, thời gian miễn dịch tồn tại ngắn: 3- 4 ngày không quá 1 tuần

Đây là hình thức chi viện tạm thời giúp cơ thể chống lại sự xâm nhập ồ ạt của mầm bệnh Sự khác nhau giữa 2 loại được thể hiện ở bảng sau:

Miễn dịch tiếp thu chủ động nhân tạo Miễn dịch tiếp thu bị động nhân tạo

- Cơ thể huy động cơ quan miễn dịch sản xuất

kháng thể đặc hiệu tạo miễn dịch

- Trạng thái miễn dịch xuất hiện muộn sau khi

tiêm vacxin một tuần

- Miễn dịch duy trì vài tháng, vài năm

- Liều lượng vacxin ít 1-5ml

- Chủ yếu để phòng bệnh

- Sau khi tiêm vacxin có thể có phản ứng

- Cơ thể không sản xuất kháng thể đặc hiệu Miễn dịch có được do đưa kháng thể đặc hiệu

từ ngoài vào

- Miễn dịch xuất hiện ngay sau khi tiêm kháng huyết thanh

- Miễn dịch ngắn không quá 1 tuần

- Liều kháng huyết thanh nhiều từ 25- 250ml

- Chủ yếu để chữa bệnh

- Sau khi tiêm kháng huyết thanh có thể có hiện tượng choáng, quá mẫn

Bảng tóm tắt các loại miễn dịch

1.2.2 Dựa vào đối tượng miễn dịch

Căn cứ vào đối tượng miễn dịch, có thể chia miễn dịch thành các loại sau:

tự nhiên

Miễn dịch tiếp thu chủ động nhân tạo (vacxin)

Miễn dịch tiếp thu bị động

tự nhiên

Miễn dịch tiếp thu bị động nhân tạo (kháng huyết thanh)

1.2.3 Dựa vào sự tồn tại của mầm bệnh khi có miễn dịch

Có thể chia miễn dịch thành các loại sau:

c Miễn dịch mang khuẩn

Là bước đầu của miễn dịch vô khuẩn

Miễn dịch được hình thành khi mầm bệnh vẫn tồn tại trong cơ thể một thời gian và mầm bệnh dần được thải ra ngoài

1.2.4 Dựa vào tính đặc hiệu hay không đặc hiệu của miễn dịch

Có thể chia miễn dịch thành hai loại:

Là khả năng miễn dịch của cơ thể chỉ chống lại một loại mầm bệnh nhất định

Khả năng miễn dịch này do kháng thể đặc hiệu quyết định

Miễn dịch đặc hiệu có những đặc điểm khác với miễn dịch không đặc hiệu

+ Tính đặc hiệu: kháng thể, dù là dịch thể hay tế bào đều đặc hiệu với một Epitop kháng nguyên nhất định, tính chất này do cấu trúc không gian ba chiều bổ cứu cho nhau của kháng nguyên và kháng thể tương ứng (ví như ổ khóa với chìa khóa) Tuy nhiên, nếu một kháng nguyên có cấu trúc tương tự như kháng nguyên đặc hiệu gặp kháng thể đó thì vẫn xảy ra kết hợp kháng nguyên, kháng thể nhưng yếu hơn Đó là phản ứng chéo

+ Tính đa dạng: số lượng Epitop kháng nguyên có trong tự nhiên là vô cùng lớn, người ta ước tính có khoảng 109 Epitop kháng nguyên khác nhau, vậy mà cơ thể vẫn có đủ kháng thể đặc hiệu cho từng Epitop Đó là tính đa dạng về mặt cấu trúc phần cảm thụ của kháng thể

+ Ký ức miễn dịch: khi kháng nguyên vào lần một, được trình diện cho các tế bào miễn dịch, dòng tế bào tương ứng sẽ phân triển, trong đó có một số tế bào giữ lại hình ảnh của một

số cấu trúc kháng nguyên để dùng cho các lần đáp ứng sau nếu gặp lại kháng nguyên đó + Sự điều hòa: hệ thống miễn dịch tự điều hòa thông qua các thông tin là các yếu tố hóa học hòa tan (cytokine) do các tế bào tiết ra, tạo nên một mạng lưới cực kỳ phức tạp mà khi rối

loạn sẽ sinh ra tình trạng bệnh lý

+ Khả năng phân biệt ”cái lạ” và ”cái của mình”: hệ thống miễn dịch của cơ thể có khả năng nhận ra các thành phần kháng nguyên là cấu trúc của bản thân để dung thứ, còn bất kỳ

“cái lạ” nào cũng hoàn toàn bị loại bỏ, đó là nguyên lý muôn thuở của quy luật sinh tồn

1.2.5 Dựa vào cơ chế, thành phần tham gia đáp ứng miễn dịch

Có thể chia miễn dịch thành:

a Miễn dịch dịch thể

Trong miễn dịch này, vai trò chủ yếu là tế bào lympho B khi bị kích thích (kháng nguyên, IL 2,

4, 6…), lympho B biệt hoá trở thành tương bào (plasma) sản xuất kháng thể dịch thể đặc hiệu γ globulin miễn dịch (Ig) Chính globulin miễn dịch đảm nhận chức năng miễn dịch này Các kháng thể này tồn tại trong máu, dịch tiết

b Miễn dịch qua trung gian tế bào

Trong miễn dịch này, vai trò chủ yếu là do các tế bào lympho T đảm nhận

Gọi là trung gian bởi vì thông tin kháng nguyên muốn tiếp xúc với tế bào lympho T phải

có sự truyền tải gián tiếp qua nhiều tế bào và các hoạt chất hoá học trung gian mới đến tế bào nhận cuối cùng là tế bào lympho T để trở thành kháng thể tế bào

Câu hỏi ôn tập chương

1 Trình bày khái niệm về miễn dịch?

2 Thế nào là miễn dịch học, nội dung nghiên cứu của miễn dịch học là gì?

3 Thế nào là miễn dịch tự nhiên? Những hiểu biết của anh chị về miễn dịch tự nhiên?

4 Thế nào là miễn dịch tiếp thu? Có mấy loại miễn dịch tiếp thu? Trình bày hiểu biết của anh chị về miễn dịch tiếp thu chủ động nhân tạo và ý nghĩa của nó trong y học và thú y học?

5 Trình bày hiểu biết của anh chị về miễn dịch tiếp thu bị động, ý nghĩa của nó trong y học

và thú y học?

6 Trình bày các loại miễn dịch khi dựa vào đối tượng miễn dịch, sự tồn tại của mầm bệnh, tính đặc hiệu và cơ chế, thành phần tham gia đáp ứng miễn dịch để phân loại?

Chương 2

Miễn dịch tự nhiên không đặc hiệu

* Mục tiêu: Nắm được các yếu tố miễn dịch tự nhiên không đặc hiệu của cơ thể động vật, liên

hệ và áp dụng vào thực tế sản xuất

Trong cuộc sống cơ thể sinh vật luôn luôn bị đe doạ bởi các tác nhân gây bệnh Để bảo

vệ mình cơ thể phải có nhiều cách khác nhau để chống lại chúng

ở động vật có xương sống, khi tác nhân gây bệnh xâm nhập, cơ thể bảo vệ mình trước hết bằng cơ chế miễn dịch không đặc hiệu nhằm ngăn cản tác nhân gây bệnh không cho chúng xâm nhập hoặc làm giảm số lượng cũng như khả năng gây nhiễm của chúng

Miễn dịch không đặc hiệu 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 thì tác nhân gây bệnh bị loại trừ Trong quá trình này hai cơ chế miễn dịch phối hợp chặt chẽ với nhau để bảo vệ cơ thể

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

2.1 Hàng rào vật lý

Da và niêm mạc có tác dụng ngăn cách cơ thể với môi trường xung quanh, mọi yếu tố gây bệnh muốn vào được cơ thể đều phải vượt qua được hàng rào đầu tiên này

2.1.1 Vai trò của da

Da lành lặn ngăn cản hầu hết các vi sinh vật gây bệnh xâm nhập vào cơ thể

Da gồm nhiều lớp tế bào, đặc biệt lớp ngoài cùng được sừng hoá nên là một bức tường cản trở về mặt cơ học khá vững chắc

Mặt khác lớp tế bào thượng bì của da luôn được đổi mới, lớp tế bào chết bong ra thường xuyên, kéo theo những vi khuẩn khu trú, làm giảm bớt số lượng vi sinh vật trên da

Dưới lớp thượng bì là một hệ thống mô liên kết với sự phân bố dày đặc của mạch máu

và thần kinh, khi vi sinh vật xuyên qua lớp thượng bì sẽ bị các tế bào thực bào ở đây tiêu diệt

Da lành lặn, sạch sẽ là tấm gương phản ánh sức khoẻ của cơ thể và có khả năng bảo

Niêm mạc chỉ có một lớp tế bào nhưng là một tổ chức chống đỡ miễn dịch phức tạp và

có hiệu quả nhất vì niêm mạc có tính đàn hồi cao, được bao phủ bởi một lớp chất nhầy do các tuyến dưới niêm mạc tiết ra, tạo ra một màng bảo vệ làm cho vi sinh vật và các chất lạ không trực tiếp bám vào được tế bào do đó chúng không thể xâm nhập được vào bên trong

Niêm mạc miệng, mắt, đường tiết niệu luôn được rửa sạch bằng dịch loãng: nước bọt,

Ngay trên da và niêm mạc cũng đã có các yếu tố hoá học có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật Trên da có độ toan nhờ axit lactic, axit béo do tuyến mồ hôi, tuyến mỡ dưới da tiết ra làm cho vi sinh vật không thể tồn tại lâu được

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%

L.amold đặt Bacterium progidisum lên da lành, sạch thấy sau 10 phút chỉ còn 10% vi khuẩn có khả năng gây bệnh, sau 20 phút còn 1% và sau 30 phút vi khuẩn hoàn toàn bị tiêu diệt

Dịch tiết của các tuyến như nước bọt, nước mắt, nước mũi, sữa có chứa lisozym, một enzim muzamidaza có tác dụng phá huỷ vỏ của một số loài vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn Gram (+) Chất BPI (Bacterial permeability increasing protein - protein làm tăng tính thấm của

vi khuẩn) có thể liên kết với Lipopolysaccarit ở màng tế bào vi khuẩn, chọc thủng màng, phong bế các enzym của vi khuẩn làm chúng mất khả năng hoạt động

Bề mặt của niêm mạc còn có những chất của huyết thanh chuyển từ lòng mao mạch và gian bào ra niêm mạc như bổ thể, IFN, các yếu tố này cũng tham gia vào hàng rào hoá học

Dưới đây là một số yếu tố của hàng rào hóa học:

Yếu tố thứ nhất bền với nhiệt, chịu được nhiệt độ 56oC trong 30 phút, chỉ xuất hiện sau khi con vật nhiễm khuẩn, gây ngưng kết đặc hiệu nhưng chưa làm chết được vi khuẩn Đó chính là kháng thể dịch thể đặc hiệu

Yếu tố thứ hai có sẵn trong huyết thanh, không bền với nhiệt, có tác dụng làm tan vi khuẩn sau khi vi khuẩn đã bị kháng thể dịch thể đặc hiệu làm ngưng kết Chất này được gọi là Alexin và ngày nay được gọi là bổ thể (complement) đó là do tác động bổ sung của nó Từ lâu, người ta đã biết bổ thể hoạt động không có tính chất đặc hiệu loài, nghĩa là nó làm tan được tế bào kháng nguyên đã bị ngưng kết do kháng thể dịch thể đặc hiệu được lấy từ các loài khác nhau Hoạt tính của bổ thể thay đổi giữa các loài, cao nhất là ở chuột lang, trung bình ở người, chó, thấp nhất ở thỏ, chuột nhắt Ngoài tác dụng làm tan vi khuẩn, người ta xếp bổ thể vào trong các yếu tố miễn dịch không đặc hiệu còn vì vai trò của nó trong phản ứng viêm Những cơ thể thiếu bổ thể bẩm sinh rất dễ nhiễm khuẩn

Cũng từ lâu người ta đã biết bổ thể không phải một chất mà là một hệ thống gồm nhiều thành phần trong đó có những thành phần không bền với nhiệt Huyết thanh bảo quản vẫn làm mất bổ thể nhanh chóng, điều đó chứng tỏ bổ thể có tốc độ phân hủy cao

Cho đến năm 1940 người ta đã phát hiện được bốn thành phần của bổ thể theo thứ tự phân lập được có tên là C1, C2, C3, C4 Sự kết hợp kháng nguyên - kháng thể chính là tác nhân khởi phát làm cho C1 - là một tiền enzym biến thành enzym tác động lên C2 và C4 để tạo ra một

enzym mới tiếp tục tác động lên C3 Như vậy, thứ tự hoạt hóa của bổ thể trên thực tế không giống với thứ tự phát hiện Bốn thành phần này tham gia vào con đường thứ nhất của hoạt hóa bổ thể Tuy nhiên, người ta phát hiện rằng C3 chưa phải là thành phần thuần nhất, từ những năm 50 của thế kỷ XX, người ta đã tách biệt được từ C3 các thành phần mới đó là C5, C6, C7, C8 và C9

Con đường thứ hai của hoạt hóa bổ thể được tìm ra 1953, khi Pillemer phát hiện trong huyết thanh chất properdin (P), chất này mất đi khi trộn huyết thanh với một polysaccarit lấy

từ vách của một tế bào nấm men, đồng thời làm giảm C3 và các thành phần C5-C9 Sau đó còn phát hiện ra một số yếu tố khác phối hợp với P thực hiện con đường thứ hai của sự hoạt hóa bổ thể mà không cần sự có mặt của kháng thể dịch thể đặc hiệu

Con đường thứ nhất được đặt tên là “con đường cổ điển”, vì phát hiện sớm hơn mặc dù trong quá trình tiến hóa sinh vật thì nó lại xuất hiện muộn hơn (tức là khi đã xuất hiện miễn dịch đặc hiệu thì quá trình hoạt hóa bổ thể mới xảy ra) so với con đường thứ hai được gọi là

“con đường cạnh” hay “đường khác” (alternative pathway)

Con đường thứ ba của sự hoạt hóa bổ thể (mới được phát hiện gần đây) cũng xuất hiện rất sớm trong quá trình tiến hóa của động vật được gọi là “Đường lectin gắn manose”

b Các kí hiệu và quy ước quốc tế

Bổ thể có chung ký hiệu là C’, các chất của “đường cổ điển” được gọi là thành phần (fraction) và kí hiệu là C kèm theo một con số (viết lớn ngang với C): C1, C2, C3 …C9, riêng C1 gồm ba bán đơn vị có tên là C1q, C1r, C1s

Các chất của “đường thứ hai” (con đường khác) được gọi là yếu tố (factor), gồm B, D,

Trong phức hợp bổ thể (do nhiều mảnh liên kết tạo thành), nếu có hoạt tính thì được ký hiệu bằng một gạch ngang ở phía trên, Ví dụ: C1,4,2 Khi bị mất hoạt tính thì thêm chữ i vào phía trước, ví dụ: iC3b

c Nơi sản xuất các thành phần bổ thể

Khi nuôi cấy invitro, đại thực bào sản xuất được hầu hết các thành phần của bổ thể, nhưng invivo vai trò sản xuất bổ thể của các tế bào này có tầm quan trọng đến đâu vẫn chưa

được xác định Có thể các tế bào này chỉ sản xuất cho nhu cầu tại chỗ mà thôi Gan là cơ quan

được chứng minh là nơi sản xuất mọi thành phần của bổ thể cho máu, trừ C1 là do biểu mô

đường tiêu hóa và đường tiết niệu sản xuất ra

Đến nay tất cả các thành phần và yếu tố của bổ thể đều đã được tìm hiểu đầy đủ về cấu trúc và nồng độ bình thường trong máu

d Hoạt hoá bổ thể

Bình thường bổ thể chưa có hoạt tính sinh học, nó chỉ có hoạt tính sinh học khi được hoạt hoá

Bổ thể được hoạt hoá chủ yếu theo 2 đường:

 Đường cũ (cách gọi quốc tế là Classical pathway) bởi được tìm ra trước

Bổ thể được hoạt hoá theo con đường cũ chủ yếu là do các phức hợp kháng nguyên và kháng thể kích thích, trong đó kháng thể, mà chủ yếu là lớp IgG, IgM các kháng thể này có phần Fc có Receptor với bổ thể Ngoài ra, virus, vi khuẩn Gram (-), protein C và polysaccarit cũng kích thích và hoạt hoá bổ thể Lúc này thành phần C3 bị tách ra thành C3a và C3b

 Con đường cạnh (con đường khác): Là con đường hoạt hoá bổ thể được tìm ra sau

Con đường cạnh

(alterne path way - alterne có nghĩa là khác) Đây là con đường hoạt hoá bổ thể tạo ra một trong những hàng rào bảo vệ đầu tiên của cơ thể chống lại yếu tố gây bệnh, quá trình hoạt hoá này xảy ra trước khi có hoạt hóa bổ thể theo con đường cũ tức là sự hoạt hoá không cần có sự kết hợp giữa kháng nguyên + kháng thể

Yếu tố hoạt hoá bổ thể theo con đường cạnh là các vi sinh vật: vi khuẩn, virus, nấm mốc, ký sinh trùng và một số chất như polysaccarit, độc tố của vi khuẩn, bụi, huyết cầu tố, chất cản X quang, khi có mặt trong cơ thể động vật

Sự hoạt hoá bổ thể theo con đường cạnh tạo ra các yếu tố khuyếch đại để hoạt hoá C3 thành C3a và C3b đủ để có thể phủ cả vỏ tế bào vi khuẩn

Hình 2.1: Các con đường hoạt hoá bổ thể

e Vai trò sinh học của bổ thể

Bổ thể có rất nhiều hoạt năng sinh học:

 Gây phản ứng viêm: Một số thành phần của bổ thể cỡ nhỏ hoà tan có vai trò trong

phản ứng viêm

- C3a, C4b, C5a có trọng lượng phân tử 10.000D được gọi là anaphylatoxin, chúng cố định trên bề mặt các tế bào bạch cầu ái kiềm và tế bào Mastocyte dẫn đến việc phóng thích các amin hoạt mạch như Histamin, serotonin và làm dãn mạch, đó là yếu tố đầu tiên của quá trình viêm

- C3b có khả năng làm tăng tính thấm thành mạch

- C5a ứng động dương với bạch cầu, có tác dụng lôi kéo bạch cầu

- C1q có thụ thể trên tiểu cầu xúc tiến quá trình đông máu tại ổ viêm

Trong viêm, sự hoạt hóa bổ thể xảy ra tại chỗ Tác nhân hoạt hóa là kháng nguyên, các

polysaccarit trên bề mặt vi khuẩn gây bệnh, các enzym protease giải phóng ra từ các lysosome

và hạt của tế bào tổn thương do viêm, kể cả do bạch cầu chết hoặc là sự kết hợp kháng thể với kháng nguyên tại chỗ để tạo ra cái gọi là viêm đặc hiệu

 Tham gia vào việc dung giải vi sinh vật, gây độc tế bào vi sinh vật: như phức hợp

kháng nguyên + kháng thể + bổ thể

Các vi sinh vật được phủ bổ thể hoặc thông qua các kháng thể đặc hiệu chống vi khuẩn

có gắn thành phần C3b của bổ thể làm vi khuẩn bị dung giải

Ngoài khả năng dung giải vi khuẩn, bổ thể còn gây dung giải hồng cầu khi có sự tham gia của kháng thể chống hồng cầu

Hiện tượng này được phát hiện và ứng dụng trong chẩn đoán huyết thanh học đó là phản ứng kết hợp bổ thể

 Tham gia chống nhiễm khuẩn nhờ quá trình bám dính miễn dịch hay Opsonin hoá

Bổ thể sau khi được hoạt hoá, yếu tố gây nhiễm (vi sinh vật) được bao phủ bởi C3b, qua đó mà các receptor bề mặt của đại thực bào nhận biết, tăng khả năng thực bào với vi sinh vật Quá trình này gọi là quá trình opsonin hoá

 Xử lý phức hợp miễn dịch

Phức hợp miễn dịch hình thành khi kháng thể kết hợp với kháng nguyên hòa tan (phân tử) tạo thành cấu trúc mạng trong không gian có phân tử lượng rất lớn Các phức hợp miễn dịch lưu hành trong máu nếu kích thước quá lớn, sẽ nhanh chóng bị bắt giữ và bị thực bào ở hệ thống võng mạc nội mô, còn kích thước đủ nhỏ có thể ra khỏi mạch máu (qua thận) ít gây hậu quả bệnh lý Phức hợp miễn dịch có kích thước lớn và trung bình dễ lắng đọng trong mạch gây nhiều rối loạn chức năng cho các cơ quan Sự hoạt hóa của bổ thể sẽ giúp cho máu nhanh chóng thanh thải phức hợp miễn dịch Hoạt hóa bổ thể theo con đường cổ điển có tác dụng ngăn cản phức hợp miễn dịch lớn lên về kích thước còn con đường cạnh giúp phức hợp miễn dịch dễ hòa tan, khó lắng đọng Nếu thiếu bổ thể bẩm sinh sẽ đưa đến sự tồn tại lâu của phức hợp miễn dịch trong máu, gây ra các tổn thương như trong bệnh Lupus ban đỏ mà có biểu hiện bệnh lý ở da, thận, khớp… do lắng đọng phức hợp miễn dịch

Như vậy, bổ thể rất hữu hiệu làm sạch các phức hợp miễn dịch trong máu cũng như trong các mô đồng thời có vai trò to lớn giúp cho bạch cầu thanh toán các tế bào chết sinh lý (Apoptosis) trong cơ thể bằng cách gắn C3b lên các tế bào này Vì vậy, người ta gọi cơ chế này của bổ thể là cơ chế thải bỏ “rác”

 Bổ thể gắn lên tế bào lympho B (thành phần C3d) và tế bào lympho T (thành phần

C3dh) có tác dụng điều hoà miễn dịch

Bổ thể có trong huyết thanh tươi của các loài động vật nhưng trong huyết thanh của chuột lang có hàm lượng bổ thể là nhiều nhất

Bổ thể không bền với nhiệt độ, nó bị bất hoạt ở 560C sau 30 phút

Có thể bảo quản bổ thể bằng cách đông khô, giữ ở nhiệt độ thấp - 150C đến - 200C

2.2.2 Interferon (IFN)

Interferon là một loại protein, là yếu tố miễn dịch tự nhiên không đặc hiệu Interferon

do nhiều loại tế bào tiết ra (chủ yếu là tế bào Natural Killer - NK) khi bị kích thích bởi nguồn thông tin ngoại lai (virus, vi khuẩn, độc tố, )

Tác dụng của Interferon: Sau khi được sản sinh ra, IFN ngấm vào các tế bào xung quanh, ở những tế bào này, khi virus xâm nhập được vào nhưng không nhân lên được do IFN hoạt hoá một đoạn gen của tế bào để tổng hợp lên một loại protein chống virus AVP (antiviral protein) AVP có tác dụng phong bế quá trình sao chép ARNm của virus, một khi không có ARNm thì virus không thể nhân lên được

2.2.3 Các protein liên kết (Binding protein)

Trên bề mặt các tế bào, trong huyết thanh bình thường có những phân tử protein có khả năng kiên kết tự nhiên với các chất hay thấy trên bề mặt các yếu tố gây bệnh (vi sinh vật) như LPS (lypopolysaccarit), lactic, lipit, manose Khi các phân tử protein này liên kết với các chất

trên sẽ kìm hãm tác động gây hại của yếu tố gây bệnh

Ví dụ: Protein phản ứng C (CRP > C.Reactive protein) có tác dụng liên kết với phosphoryl cholin trong hydratcacbon C của phế cầu Trong trường hợp protein C liên kết với các bạch cầu hoặc tế bào thành mạch sẽ giúp cho bạch cầu bám dính vào thành mạch, xuyên mạch, xâm nhập vào các ổ viêm

2.2.4 Properdin

Là một loại protein hoà tan trong huyết tương của hầu hết các loại động vật, properdin

có phân tử lượng lớn, bị bất hoạt ở 560C/30 phút Đây là một protein diệt khuẩn không đặc hiệu Khả năng diệt khuẩn của properdin có được khi liên kết với bổ thể và ion Mg++ để tạo thành hệ thống kháng khuẩn không đặc hiệu gọi là hệ Properdin

Nếu tồn tại một mình, Properdin không còn khả năng kháng khuẩn

2.2.5 Opsonin

Opsonin là yếu tố miễn dịch dịch thể không đặc hiệu có vai trò rất lớn trong hoạt động thực bào, nó có trong huyết tương bình thường của các loài động vật, đặc biệt có hàm lượng tăng cao trong huyết tương của những cơ thể đã có miễn dịch

Opsonin có tác dụng hỗ trợ các tế bào thực bào bằng cách vô hiệu hoá khả năng chống lại sự thực bào của một số vi khuẩn có giáp mô, do đó các vi khuẩn này dễ dàng bị các tế bào thực bào vây bắt và tiêu diệt

Hoạt động của Opsonin được tăng cường khi nó kết hợp với bổ thể và hệ thống properdin

2.2.6 Betalyzin

Là một protein có trong huyết tương của các loài động vật, chịu nhiệt và có khả năng

ức chế một số loài vi khuẩn Gram (+)

2.3 Hàng rào tế bào

Đây là một hàng rào quan trọng và phức tạp nhất, bao gồm nhiều loại tế bào, đặc biệt

là các tế bào có khả năng bao vây, nuốt, tiêu hoá các vi sinh vật, tế bào thoái hoá của cơ thể và các chất lạ khác khi xâm nhập vào cơ thể, các tế bào này được gọi là tế bào thực bào

Hiện tượng thực bào và các tế bào thực bào được Metchnikoff phát hiện và nghiên cứu

từ năm 1884

Theo Metchnikoff tế bào thực bào có 2 loại:

2.3.1 Tiểu thực bào (Microphage)

Là những tế bào thực bào có kích thước nhỏ, chủ yếu là bạch cầu đa nhân trung tính:

Bạch cầu trung tớnh được hỡnh thành ở trong tuỷ xương trong quỏ trỡnh sinh t ạo mỏu Chỳng được đưa vào mỏu và tuần hoàn trong mỏu khoảng 7 - 10h rồi di chuyển vào mụ, tại đõy chỳng cú thời gian sống là 3 ngày Khi quan sỏt sự di chuyển của bạch cầu trung tớnh người

ta nhận thấy rằng: đầu tiờn tế bào dớnh vào nội mụ của thành mạch, sau đú chỳng chui qua cỏc lỗ hổng giữa cỏc tế bào nội mụ nằm dọc theo thành mạch mỏu Sở dĩ bạch cầu trung tớnh

cú thể dớnh vào cỏc tế bào nội mụ thành mạch là vỡ chỳng cú cỏc thụ thể khỏc nhau trờn màng Từ những lỗ hổng này bạch cầu trung tớnh sẽ đi qua màng đỏy của mao mạch và tiến vào khoảng kẽ cỏc mụ Một số cơ chất sinh ra trong quỏ trỡnh phản ứng viờm hoạt động như

những chất hoỏ hướng động thỳc đẩy sự tập trung của bạch cầu trung tớnh tại nơi viờm Trong số cỏc chất hoỏ hướng động này cú một số thành phần bổ thể, cỏc yếu tố đụng mỏu và cỏc sản phẩm do tế bào T hoạt hoỏ tiết ra Quỏ trỡnh thực bào bởi bạch cầu trung tớnh tương tự như bởi đại thực bào, chỉ khỏc ở chỗ là bạch cầu trung tớnh khụng cú cỏc lysosome thay vào đú

bạch cầu trung tớnh cú chứa cỏc enzyme dung giải và cỏc chất diệt khuẩn trong cỏc hạt nguyờn thuỷ và cỏc hạt thứ phỏt Những hạt này liờn hợp với cỏc phagosome và sau đú cỏc enzyme sẽ tiờu hoỏ và loại bỏ cỏc vi sinh vật như xẩy ra ở đại thực bào

Đây là loại tế bào chiếm 60 - 70% tổng số bạch cầu ở máu ngoại vi, là những tế bào thực bào có kích thước nhỏ, chủ yếu là bạch cầu đa nhân trung tính: Bạch cầu đa nhân trung tính có đường kính từ 12 - 14 àm, trong bào tương có chứa nhiều loại enzym để tiêu hủy Khi

các chất lạ xâm nhập vào cơ thể, nó bị khu trú lại ở các ổ viêm, bạch cầu đa nhân trung tính lách qua thành mạch vào máu, vào ổ viêm, ở đó chúng thực bào những phân tử nhỏ, những vi khuẩn ở ngoài tế bào, và trở thành đối tượng của đại thực bào

2.3.2 Đại thực bào (Macrophage)

Đại thực bào bắt nguồn từ các tế bào gốc ở tuỷ xương phát triển thành nguyên đại thực bào rồi thành đại thực bào

Hệ thống cỏc tế bào đơn nhõn làm nhiệm vụ thực bào bao gồm cỏc tế bào monocyte lưu hành trong mỏu và cỏc đại thực bào nằm trong cỏc mụ Trong quỏ trỡnh sinh tạo mỏu ở tuỷ xương, cỏc tế bào tiền thõn dạng tuỷ biệt hoỏ thành tiền tế bào monocyte sau đú chỳng vào mỏu và tiếp tục biệt hoỏ thành cỏc tế bào monocyte Trong khi lưu hành trong mỏu, khoảng 8h, cỏc tế bào monocyte phỏt triển to ra rồi di chuyển vào cỏc mụ và biệt hoỏ thành cỏc đại

thực bào Trong quỏ trỡnh biệt hoỏ tế bào cú một số biến đổi như: kớch thước tế bào to ra, cỏc

cơ quan nội bào tăng lờn cả về số lượng và tớnh phức tạp của cỏc cơ quan này, tế bào tăng khả năng thực bào và chế tiết cỏc yếu tố hoà tan khỏc nhau

Cỏc đại thực bào khu trỳ ở cỏc mụ khỏc nhau cú những chức năng khỏc nhau và được

gọi tờn theo vị trớ cư trỳ như cỏc đại thực bào ở gan được gọi là cỏc tế bào Kuffer, đại thực bào ở phổi gọi là đại thực bào phế nang, đại thực bào ở nóo được gọi là tế bào Microglia và cỏc đại thực bào ở lỏch được gọi là cỏc đại thực bào dạng lympho (hay tế bào cú tua) hoặc đại

thực bào cố định

- Loại thứ hai được gọi là đại thực bào lưu động, đú là tế bào bạch cầu đơn nhân lớn của máu (monocyte), các tế bào này cũng di chuyển khắp nơi trong cơ thể, lùng bắt các vi sinh vật, thực bào các tế bào của cơ thể bị thoái hoá và các chất lạ khác

Đại thực bào lưu động chiếm 3 - 8% tổng số bạch cầu ở máu ngoại vi, kích thước tế bào lớn 15 - 20 àm, bào tương chứa nhiều thể lysosome, trong lysosome có nhiều enzym thuỷ phân Đặc tính chung của đại thực bào là hoạt động mạnh với các vi sinh vật nội bào

Hình 2.2 Các giai đoạn chín của các tế bào đơn nhân làm nhiệm vụ thực bào

2.3.3 Quá trình thực bào

Quá trình thực bào được chia làm 3 giai đoạn

a Giai đoạn gắn

Trong quá trình di chuyển của các yếu tố lạ (vi sinh vật) chúng gặp và va chạm với các

tế bào thực bào và dính vào màng của tế bào nhờ:

- Protein liên kết

- Các receptor khác nhau có mặt trên tế bào như:

+Receptor của tế bào thực bào với các phân tử đường có mặt trên tế bào vi sinh vật như mannose, Fructose hay axit sialic

+ Receptor với phần Fc của IgG

+ Receptor với bổ thể (C3b, C4b, )

Sự gắn kết của vi sinh vật với Receptor của tế bào thực bào sẽ khơi dậy một loạt các phản ứng hoá học nhằm chuyển thông tin vào bên trong tế bào, làm cho tế bào được hoạt hoá: Thò chân giả, hình thành phagosome, tăng cường hoạt động của các enzym

b Giai đoạn nuốt

Tại nơi tiếp xúc với vi sinh vật, màng tế bào lõm xuống, chất nguyên sinh tạo ra các chân giả bao lấy vi sinh vật rồi đóng kín lại tạo ra các hốc thực bào (Phagosome)

Hình 2.3 Đại thực bào đang ăn vi khuẩn

c Giai đoạn tiêu

Các lysosome tiến sát đến các phagosome rồi xảy ra hiện tượng hoà màng của 2 tiểu thể: màng của lysosome nhập vào màng của phagosome để tạo thành thể phagolysosome

Trong phagolysosome, vi sinh vật bị tiêu diệt bởi 2 cơ chế chính:

- Cơ chế nhờ enzym vi sinh vật bị tiêu diệt nhờ các enzym tiêu hoá protein, lysosome, lactoferin, cuối cùng là các enzym thuỷ phân tiêu huỷ hoàn toàn vi sinh vật

- Cơ chế cần ôxy: Trong cơ chế này, ôxy được sử dụng mạnh mẽ để tạo thành các anion superoxyt (O1/2) và nitơ oxy NO, NO2, NO- tạo lên một hệ thống sinh halogen hình thành Cloramin (R = NCL) tiêu diệt vi sinh vật

Quá trình thực bào thường được khuyếch đại bởi:

+ Một số thành phần bổ thể đã được hoạt hoá

- Ví dụ: C3a, C5a có tác dụng hoạt mạch

C3b, C4b dính các vi sinh vật vào tế bào đại thực bào

- Chất gây sốt IL1, IL6 do đại thực bào tiết ra tác dụng lên thần kinh trung ương làm tăng quá trình thực bào

- Tế bào NK (Natunal Killer): Là một biến thể của tế bào lympho nhưng lại có khả năng tiêu diệt không đặc hiệu các tế bào U và tế bào nhiễm virus bằng chất tiết của chúng (Perforin), IFN do chúng tiết ra tăng cường hoạt động thực bào

- Các tế bào có hạt ái kiềm (tế bào Mastocyte, bạch cầu đa nhân kiềm tính), các tế bào có hạt ái toan tham gia vào cũng có tác dụng khuếch đại quá trình thực bào

Hoạt động thực bào ở cơ thể đã được miễn dịch do được tiêm phòng virus thường mạnh hơn ở các cơ thể không được tiêm phòng đó là do trong quá trình đáp ứng miễn dịch với virus, lượng opsonin được tăng tổng hợp, có tác dụng kích ứng hoạt động thực bào

d Đặc điểm của hoạt động thực bào

+ Thực bào là một hiện tượng của sức đề kháng tự nhiên chống nhiễm trùng của cơ thể

Khi vi sinh vật vừa xâm nhập vào một tổ chức nào đó, ngay tại nơi tiếp xúc sẽ có hiện tượng viêm

do tác động của các chất hoá học trung gian từ ổ viêm, tế bào đa nhân trung tính tăng sinh, ồ ạt kéo đến nơi vi sinh vật xâm nhập, xuyên mạch vào ổ viêm, len lỏi vào các tổ chức này bắt, nuốt và tiêu huỷ vi sinh vật

Tuỳ theo bản chất của vật lạ xâm nhập, tuỳ mức độ hoạt động của tế bào thực bào, có thể dẫn đến 3 tình huống sau đây:

- Chất lạ (vi sinh vật) bị nuốt và tiêu tan hoàn toàn trong tế bào thực bào, gọi là thực bào hoàn chỉnh

- Chất lạ tồn tại, không bị tiêu tan trong tế bào thực bào

Ví dụ: Bụi khó tan (Cacbon, Silic), một số vi khuẩn (vi khuẩn lao, vi khuẩn sảy thai truyền nhiễm, ), một số virus

- Một số vi sinh vật sau khi bị thực bào do có độc lực cao sẽ không bị tiêu diệt mà còn nhân lên và giết chết tế bào thực bào (vi khuẩn lao, một số virus, )

Trường hợp vật lạ tồn tại, nhân lên trong tế bào gọi là quá trình thực bào không hoàn chỉnh + Hoạt động thực bào của đại thực bào thường chậm chạp nhưng triệt để hơn so với hoạt

động của tiểu thực bào vì ngoài việc thực bào các vi sinh vật, đại thực bào còn thực bào được các mảnh tế bào, các tế bào thoái hoá, xác của các tiểu thực bào, bụi và các chất lạ khác,

Hoạt động của đại thực bào cú thể được tăng lờn do một số phõn tử nhất định sinh ra trong quỏ trỡnh đỏp ứng miễn dịch Màng của đại thực bào cú cỏc thụ thể dành cho cỏc lớp khỏng thể

nhất định và cho cỏc yếu tố bổ thể nhất định Khi một khỏng nguyờn (chẳng hạn như một vi khuẩn) được phủ bởi khỏng thể hoặc yếu tố bổ thể thớch hợp thỡ nú bị gắn vào màng tế bào đại

thực bào nhanh hơn và quỏ tr ỡnh thực bào tăng lờn Khỏng thể và bổ thể đú đúng vai trũ như một

chất opsonin (bắt nguồn từ chữ La tinh opsonium cú nghió là làm cho ngon miệng) Quỏ trỡnh này được gọi là quỏ trỡnh opsonin hoỏ Theo một nghiờn cứu thỡ tốc độ thực bào tăng lờn tới 4.000 lần khi cú mặt của khỏng thể đặc hiệu với khỏng nguyờn Hoạt động của đại thực bào cũng cú thể được tăng lờn do một số chất cú tỏc dụng chiờu mộ cỏc đại thực bào vào đến nơi nhiễm khuẩn Cỏc đại thực bào và tế bào monocyte được huy động đến nơi cú tương tỏc miễn dịch

bởi một loạt cỏc yếu tố hoỏ hướng động - đú là cỏc chất do tế bào T hoạt hoỏ tiết ra, cỏc yếu

tố bổ thể và một số yếu tố nhất định của hệ thống đụng mỏu Mặc dự việc thực bào đó làm

hoạt hoỏ đại thực bào, nhưng hoạt động của đại thực bào cú thể cũn tăng hơn nữa nhờ cỏc

yếu tố hoạt hoỏ khỏc nhau như IFN (Interferon) do tế bào T hoạt hoỏ tiết ra gắn vào cỏc thụ

thể trờn màng đại thực bào và gõy hoạt hoỏ chỳng Cỏc đại thực bào được hoạt hoỏ như vậy

sẽ tăng khả năng thực bào và nồng độ cỏc enzyme trong lysosome, và vỡ thế khả năng nuốt

và loại trừ cỏc tỏc nhõn gõy bệnh sẽ được tăng lờn Thờm vào đú cỏc đại thực bào hoạt hoỏ này cũn chế tiết cỏc protein gõy độc như TNF (tumor necrosis factor- yếu tố hoại tử mụ) giỳp cho đại thực bào loại trừ được nhiều tỏc nhõn gõy bệnh hơn, bao gồm cỏc tế bào bị nhiễm virus, cỏc tế bào ung thư và cỏc vi khuẩn ký sinh nội bào Vỡ cỏc đại thực bào hoạt hoỏ biểu lộ nhiều phõn tử MHC lớp II hơn do đú chỳng cũng là cỏc t ế bào trỡnh diện khỏng nguyờn hiệu quả hơn, cũng vỡ thế mà cỏc đại thực bào và cỏc tế bào Th cú một mối quan hệ tương hỗ lẫn nhau trong quỏ trỡnh đỏp ứng miễn dịch, tế bào này tạo thuận lợi cho việc hoạt hoỏ tế bào kia

Mặt khác, khụng phải tất cả cỏc khỏng nguyờn bị đại thực bào nuốt vào đều bị phõn

giải và thải trừ ra ngoài bởi quỏ trỡnh xuất tiết tế bào Cỏc thớ nghiệm sử dụng cỏc khỏng nguyờn đỏnh dấu phúng xạ đó cho thấy sự cú mặt của cỏc thành phần khỏng nguyờn đỏnh dấu phúng xạ ở trờn màng đại thực bào sau khi hầu hết phõn tử khỏng nguyờn đó b ị tiờu hoỏ và

thải trừ ra ngoài Cỏc khỏng nguyờn sau khi bị thực bào vào sẽ bị biến đổi chuyển hoỏ theo con đường xử lý nội bào thành cỏc peptide, đú là cỏc siờu khỏng nguyờn; cỏc peptide này kết

hợp với một phõn tử MHC lớp II Cỏc phức hợp peptide-phõn tử MHC lớp II sau đú được chuyển tới màng tế bào và ở đõy cỏc peptide khỏng nguyờn đó b ị xử lý được trỡnh diện cho

cỏc tế bào Th Khỏng nguyờn phải được trỡnh diện cựng với phõn tử MHC lớp II là một đũi

hỏi thiết yếu để hoạt hoỏ tế bào Th Việc trỡnh diện khỏng nguyờn này giữ vai trũ trung tõm cho đỏp ứng miễn dịch dịch thể cũng như đỏp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào

Vì thế, đại thực bào là tế bào chủ chốt trong quá trình đáp ứng miễn dịch, là tế bào mở

đầu cho quá trình đáp ứng miễn dịch đặc hiệu

Rất nhiều thí nghiệm đã cho thấy sức đề kháng tự nhiên mang tính chất di truyền rõ Sabin thấy rằng chất não của giống chuột DRI chống được virus viêm não B vì không có một yếu tố cần thiết cho sự tồn tại của loài virus ấy Hotlan và Baien đã xác định những tế bào thần kinh của giống chuột này không có Receptor bề mặt phù hợp để cho virus hấp thụ Smith nhận thấy trong nhau thai của bò có một chất gọi là eryth, một hydratcacbon làm cho bò cái mẫn cảm với vi khuẩn Brucella trong khi ở một số loài động vật khác không có chất này nên không bị mắc bệnh Như vậy miễn dịch tự nhiên chính là do cơ thể có hay không có một chất nào đó cần thiết cho sự sinh tồn của một loài vi sinh vật và do bộ máy di truyền của cơ thể quyết định

2.5 Phản ứng viêm không đặc hiệu

Cơ thể chống lại sự nhiễm trùng bằng một phản ứng tự vệ đặc biệt gọi là viêm Viêm được hình thành ngay tại nơi vi sinh vật xâm nhập vào ở đó cơ thể đã huy động mọi khả năng để kìm hãm, ngăn chặn và khu trú chúng, không để chúng vào máu và các cơ quan khác của cơ thể

Tại ổ viêm, tế bào tăng sinh hình thành một hàng rào ngăn chặn không cho vi sinh vật và độc

tố của chúng lan rộng Tổ chức nơi viêm tiết ra một số chất như histamin, leucotaxin làm giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch tạo điều kiện cho bạch cầu bám vào thành mạch rồi xuyên qua, tiến vào ổ viêm để thực bào vi sinh vật

Phản ứng viêm thường thể hiện 4 triệu chứng kinh điển: sưng, nóng, đỏ, đau Đó là do mạch quản giãn, hồng cầu tập trung nên sưng tấy, đỏ, kích thích đầu mút thần kinh gây đau, ngứa

Viêm cũng có thể có mủ, đặc biệt là giai đoạn cuối, mủ là chất sánh đặc màu trắng hoặc hơi vàng, đó chính là xác của các tế bào cơ thể, xác các tế bào thực bào, xác vi sinh vật, các chất dịch và các chất độc khác

Tóm lại: Khi kháng nguyên xâm nhập vào cơ thể, chúng sẽ gặp phải hàng loạt các cơ chế bảo vệ tự nhiên không đặc hiệu của cơ thể, với mục đích tiêu diệt hoặc loại trừ chúng ra khỏi cơ thể Nếu kháng nguyên vượt qua được hàng rào này, và có đủ thời gian, chúng sẽ gặp phải các chất bảo vệ đặc hiệu trong đáp ứng miễn dịch đặc hiệu, ngược lại, khi đáp ứng miễn dịch đặc hiệu xuất hiện sẽ làm đáp ứng miễn dịch tự nhiên được tăng cường

Có thể tóm tắt về sức đề kháng tự nhiên hay miễn dịch không đặc hiệu của cơ thể theo bảng sau:

Sức đề kháng tự nhiên hay miễn dịch

không đặc hiệu + Hàng rào vật lý: da, niêm mạc + Hàng rào hoá học: độ toan, lyzozim,

interferon, bổ thể, protein C + Hàng rào tế bào: thực bào + Hàng rào thể chất

+ Viêm không đặc hiệu

Câu hỏi ôn tập chương

1 Thế nào là miễn dịch tự nhiên không đặc hiệu? Trình bày vai trò của hàng rào vật lý trong ngăn chặn sự xâm nhập của các yếu tố gây bệnh?

2 Trình bày vai trò của hàng rào hoá học?

3 Trình bày hiểu biết của anh chị về một số loại tế bào thực bào trong cơ thể?

4 Trình bày các giai đoạn của quá trình thực bào, những đặc điểm của hoạt động thực bào?

5 Khái niệm và vai trò của hàng rào thể chất trong việc bảo vệ cơ thể?

6 Viêm không đặc hiệu là gì? Trình bày hiểu biết của anh chị về phản ứng viêm không đặc hiệu?

Chương 3

kháng nguyên

* Mục tiêu: Nắm được khái niệm và những hiểu biết cơ bản về kháng nguyên, các đặc tính của

kháng nguyên, cách phân loại kháng nguyên, cấu trúc và vai trò của các phân tử MHC

Có thể hiểu một cách khái quát: Kháng nguyên là những chất được hệ thống miễn dịch của cơ thể nhận biết một cách đặc hiệu

3.2 Đặc tính của kháng nguyên

Kháng nguyên có 2 đặc tính chính: Tính sinh miễn dịch và tính đặc hiệu

3.2.1 Tính sinh miễn dịch

Là khả năng một kháng nguyên có thể kích thích cơ thể tạo ra một đáp ứng miễn dịch,

đáp ứng này có thể là tế bào hay dịch thể, dương tính (có sinh kháng thể) hoặc âm tính (dung thứ miễn dịch, không sinh kháng thể) Đáp ứng miễn dịch này có thể mạnh hay yếu phụ thuộc vào tính kháng nguyên và khả năng đáp ứng miễn dịch của cơ thể

a Tính kháng nguyên: Tính kháng nguyên của một chất mạnh hay yếu lại phụ thuộc vào:

+ Tính lạ của kháng nguyên:

- Những chất càng lạ với cơ thể càng có tính kháng nguyên mạnh, những chất lấy từ cơ thể động vật khác loài càng xa nguồn gốc tổ tiên càng có tính kháng nguyên mạnh khi đưa vào cơ thể khác loài

Ví dụ: Lấy protein của gà tiêm cho ngựa

- Những chất chính có thể không phải là kháng nguyên đối với cơ thể ấy vì nó không phải là chất lạ

+ Cấu trúc của kháng nguyên

Những kháng nguyên có phân tử lượng càng lớn, cấu trúc càng phức tạp thì tính kháng nguyên càng cao Đặc biệt các kháng nguyên có bản chất là protein hoặc trong cấu trúc phân

tử có chứa các axit amin mạch vòng: Tyrosine, Triptophan, đều có tính kháng nguyên cao

Tuy nhiên trong tự nhiên cũng có những ngoại lệ:

Phân tử dextran có phân tử lượng 80.000 nhưng không có tính kháng nguyên trong đó insulin có phân tử lượng 6000, glucagon có phân tử lượng 3.800 lại có tính kháng nguyên rất mạnh

- Những chất có bản chất là lipit hoặc axit nucleic thì tính sinh miễn dịch yếu hoặc không

có nhưng nếu chúng được gắn với một phân tử protein mang thì lại trở thành một kháng nguyên

- Cấu trúc lập thể và khả năng tích điện của các phân tử kháng nguyên cũng có ảnh hưởng lớn đến tính sinh miễn dịch Do trong quá trình chuyển hoá, khi cấu trúc lập thể thay

đổi sẽ để lộ ra những "nhóm quyết định kháng nguyên" mà trước đây chúng bị che lấp, còn sự tích điện có vai trò chọn lọc các tế bào có thẩm quyền miễn dịch tương ứng để các tế bào này nhận diện

Kháng thể

Kháng nguyên

Kháng nguyên epitope

Như vậy, một kháng thể chống lại kháng nguyên A chỉ có thể phản ứng với kháng nguyên A chứ không phải một kháng nguyên B nào khác, ngược lại một kháng nguyên A chỉ

được nhận biết bởi một kháng thể chống A mà thôi

Mọi kỹ thuật miễn dịch dựa trên nguyên tắc cơ bản này gọi là tính đặc hiệu của phản ứng miễn dịch

Hình 3.1 Tính đặc hiệu của kháng nguyên và kháng thể

Tính đặc hiệu của kháng nguyên hết sức chặt chẽ, bởi vì chỉ cần một thay đổi nhỏ về cấu trúc hoá học của kháng nguyên cũng làm mất đi khả năng phản ứng với kháng thể do nó kích thích sản sinh ra trước đó

Đối với kháng nguyên là Polyozit chỉ cần thay đổi một chức đường hoặc một liên kết giữa 2 chức đường (1 - 4 hay 1 - 6) hoặc thể α hay β; đối với kháng nguyên là protein, chỉ cần thay đổi một axit amin hoặc axit amin dạng D thay thế cho dạng L đã làm thay đổi tính đặc hiệu của kháng nguyên

b Phản ứng chéo

Phản ứng miễn dịch có tính đặc hiệu, trường hợp ngoại lệ được gọi là phản ứng chéo Phản ứng chéo xảy ra khi 2 kháng nguyên có nguồn gốc khác nhau nhưng lại có phản ứng với cùng một kháng thể

Trường hợp ngoại lệ là do:

- Có một cấu trúc giống hệt nhau: Vì lí do tiến hoá hay ngẫu nhiên, ở các loài sinh

vật khác nhau vẫn có thể có những cấu trúc của nhóm quyết định kháng nguyên (epitop) giống hệt nhau

Ví dụ: Một số vi khuẩn vô hại sống trong đường ruột của người có những thành phần cấu trúc giống hệt cấu trúc kháng nguyên của nhóm máu A và B

Quyết định kháng nguyên

Quyết định kháng nguyên (epitopes)

Những người có nhóm máu O, do sự kích thích của kháng nguyên những loài vi khuẩn này, sản xuất ra kháng thể dị loại với mục đích để chống lại kháng nguyên vi khuẩn nhưng

đồng thời cũng là kháng thể chống lại kháng nguyên trong nhóm máu A và B

- Có một cấu trúc tương tự: Kháng nguyên của một loài vi khuẩn này với kháng

nguyên của một loài vi khuẩn khác hoặc giữa các serotyp vi khuẩn có thành phần kháng nguyên có cấu trúc tương tự nhau, dẫn đến kháng nguyên của loài vi khuẩn này hoặc serotyp

vi khuẩn này lại phản ứng với kháng thể có trong huyết thanh do một loài vi khuẩn hoặc serotyp vi khuẩn khác kích thích cơ thể sản sinh ra

Trường hợp này hay gặp giữa các loài vi khuẩn Salmonella hoặc giữa các chủng Leptospira,

Thậm chí, cấu trúc kháng nguyên của loài vi khuẩn nào đó tương tự với một cấu trúc của một tổ chức cơ thể động vật

Ví dụ: Trong bệnh thấp tim của người: chất hexozamin có trong polyozit của liên cầu khuẩn β cũng có trong thành phần glucoprotein của van tim nên kháng thể kháng liên cầu khuẩn cũng kháng lại van tim, gây tổn thương van tim, gây nên hiện tượng tự miễn

c Nhóm quyết định kháng nguyên (Epitop)

Trong một phân tử kháng nguyên có một phần cấu trúc đặc biệt mà chính nó được nhận biết bởi hệ thống miễn dịch, được gọi là nhóm quyết định kháng nguyên hay Epitop Epitop không những quyết định tính sinh kháng thể đặc hiệu tương ứng mà còn là vị trí để kháng thể đó kết hợp

đặc hiệu với kháng nguyên Như vậy tính đặc hiệu của kháng nguyên không phải do cấu trúc của toàn bộ phân tử kháng nguyên quyết định mà chỉ do những Epitop

Với kháng nguyên là Gluxit, kích thước của một Epitop vào khoảng 5 - 6 ose, hay 5 - 6 axit amin với kháng nguyên là protein Trên một kháng nguyên có thể có nhiều Epitop vì cấu trúc ấy được nhắc đi nhắc lại nhiều lần hoặc vì có nhiều mô typ khác nhau

Tổng số Epitop trên một phân tử kháng nguyên được gọi là hoá trị của kháng nguyên Hoá trị của kháng nguyên biểu thị khả năng của kháng nguyên có thể kết hợp với nhiều phân

tử kháng thể

Ví dụ: Một phân tử albumin huyết thanh có thể gắn được 8 phân tử kháng thể, một bacteriophage có thể gắn được 2000 phân tử kháng thể

3.2.3 Đặc tính phụ của kháng nguyên

Ngoài 2 đặc tính cơ bản trên, kháng nguyên còn có một số đặc tính phụ, những đặc tính này không có thường xuyên nhưng nếu có, nó mang lại những thay đổi về chất lượng và

số lượng trong đáp ứng miễn dịch

a Tính gây dị ứng

Một số loại kháng nguyên dễ gây sản xuất lớp kháng thể IgE, đáp ứng miễn dịch chuyển thẳng từ sản xuất IgM sang sản xuất IgE là lớp kháng thể gây dị ứng

Các kháng nguyên dễ gây ra dị ứng khi xâm nhập cơ thể như nhựa cây, phấn hoa, nọc

độc của côn trùng, một số chất của động vật

Tuy nhiên tính gây dị ứng của kháng nguyên còn phụ thuộc vào cơ địa của từng cơ thể

3.2.4 Số phận của kháng nguyên

Kháng nguyên sau khi xâm nhập vào cơ thể động vật, nó sẽ bị giáng hoá thành các axit amin hoặc các chuỗi polypeptit nhỏ Tuỳ theo thành phần hoá học mà kháng nguyên có thể bị giáng hoá bởi các khả năng khác nhau

Tất cả các kháng nguyên khi xâm nhập vào cơ thể động vật, trước hết chúng đều phải

được nhận diện bởi các tế bào có thẩm quyền miễn dịch

- Những kháng nguyên là protein có dạng hình cầu sẽ được các tế bào lympho B nhận diện ngay trước khi bị giáng hoá nhờ phân tử Ig bề mặt Sau đó lympho B sẽ biệt hoá thành tương bào sản xuất kháng thể tương ứng, đặc hiệu với kháng nguyên như tính đặc hiệu của Ig bề mặt

- Nếu kháng nguyên là vi sinh vật, khi vào cơ thể, trước hết chúng bị các tế bào thực bào vây bắt và bị các enzym tiêu huỷ để bộc lộ ra các epitop có khuôn khổ từ 5 - 24 axit amin gọi là các siêu kháng nguyên Sau đó các siêu kháng nguyên này sẽ kết hợp với phân tử MHC

và được đưa lên bề mặt các tế bào thực bào để trình diện, lúc đó kháng nguyên mới được các

tế bào có thẩm quyền miễn dịch khác nhận diện, sản xuất kháng thể đặc hiệu tương ứng

Trong trường hợp kháng nguyên là các hợp chất nhỏ, chúng chỉ được nhận diện sau khi

đã bị biến đổi cấu tạo hoá học trong cơ thể túc chủ, các hợp chất nhỏ này thường là các hapten, khi vào trong cơ thể nó phải kết hợp với một protein mang để trở thành một kháng nguyên hoàn toàn lúc đó chúng mới được hệ thống miễn dịch nhận biết

Ví dụ: Penicillin khi vào cơ thể bị enzym β - lactamase phân giải tạo ra axit peniciloic (hoặc penicilenoic), đây là các hapten có phản ứng cao Sau đó axit này gắn với protein đặc hiệu của cơ thể để trở thành kháng nguyên hoàn toàn, nó sẽ kết hợp với IgE trên bề mặt dưỡng bào (tế bào Mastocyte) làm giải phóng Histamin và Serotonin gây ra dị ứng thuốc

3.3 Phân loại kháng nguyên

Trong tự nhiên có vô vàn chất có tính chất của một kháng nguyên, người ta có thể phân loại chúng bằng nhiều cách:

3.3.1 Dựa vào đặc tính của kháng nguyên

Có thể chia kháng nguyên làm 2 loại:

a Kháng nguyên hoàn toàn (antigen)

Là loại kháng nguyên có đầy đủ 2 đặc tính: tính sinh kháng thể và tính đặc hiệu Kháng nguyên loại này thường có bản chất là protit

b Kháng nguyên không hoàn toàn (bán kháng nguyên hay hapten - từ chữ haptein có nghĩa là

nắm bắt)

Là những kháng nguyên chỉ có tính đặc hiệu, không có tính kháng nguyên

Những kháng nguyên này tự thân chúng không có khả năng kích thích cơ thể sinh kháng thể

đặc hiệu nhưng lại kết hợp được với kháng thể tương ứng

Hapten hầu hết là các chất tổng hợp hoá học hoặc một số loại kháng sinh

Cần hiểu rằng: Hapten dù có tính đặc hiệu nhưng không hoàn toàn đồng nghĩa với Epitop, hapten có thể có cấu trúc nhỏ hơn, bằng hoặc lớn hơn Epitop và như thế không tương ứng hoàn toàn với Epitop

Hapten muốn trở thành kháng nguyên hoàn toàn phải kết hợp với một chất mang, thường đó là một chất hoá học có bản chất là protein Khi protein mang liên kết với hapten làm cho nó kích thích sinh kháng thể được Protein mang có thể là của chính cơ thể động vật khi hapten được đưa vào nhưng cũng có thể đưa từ bên ngoài vào

Những kháng thể được sinh ra từ sự kích thích của kháng nguyên có xuất xứ từ hapten thường là thủ phạm của hiện tượng miễn dịch bệnh lý

3.3.2 Dựa vào mối quan hệ của kháng nguyên với vật chủ

Kháng nguyên được chia làm 3 loại:

a Kháng nguyên dị loài (Hetero antigen)

Là những kháng nguyên có nguồn khác loài, có tính lạ cao nhất, nên tính kháng nguyên mạnh, tuy nhiên cũng không loại trừ có những Epitop chung

b Kháng nguyên đồng loài (antigen)

Là những kháng nguyên có xuất xứ từ những cá thể trong cùng một loài, nó có thể có ở cá thể này nhưng lại không có ở cá thể khác Những kháng nguyên của các cá thể này có tính chất khác nhau và khi xâm nhập vào cơ thể khác, mặc dù cùng một loài cũng gây ra đáp ứng miễn dịch

Ví dụ kháng nguyên nhóm máu ở loài người

c Tự kháng nguyên (Autoantigen)

Kháng nguyên vốn là những chất của cơ thể nhưng vì một lý do nào đó lại kích thích cơ thể gây ra đáp ứng miễn dịch chống lại chính thành phần cấu trúc của bản thân mình Trường hợp này được gọi là hiện tượng tự miễn dịch (sẽ được trình bày ở chương 9 của giáo trình này)

3.3.3 Dựa vào cấu trúc hoá học

Kháng nguyên có thể là rất nhiều chất có tính chất hoá học khác nhau: Tất cả các protein của động vật, thực vật và vi sinh vật ở trạng thái keo đều có tính kháng nguyên Các chất độc thực vật (nhựa cây, nhựa quả, ), các chất độc động vật (nọc rắn, nọc ong, nọc nhện, ), các loại enzym, các cơ quan tử của tế bào đều có tính kháng nguyên mạnh Một số polysaccarit, các phức hợp protein với lipit, protein với polysaccarit cũng có tính kháng nguyên

a Kháng nguyên là protein

Protein là những kháng nguyên hoàn toàn, tính kháng nguyên của protein phụ thuộc vào cấu trúc hoá học và vị trí của các nhóm hoá học nhất định trong phân tử Cấu trúc bậc 1 của phân tử protein quyết định tính đặc hiệu của kháng nguyên cứ khoảng 5 - 6 axit amin nối tiếp nhau hình thành một Epitop và cứ liên tiếp như vậy tạo ra hàng loạt các Epitop

Các mạch polypeptit có cấu trúc bậc 1 này liên kết với nhau nhờ cầu nối disunfua (S - S) hoặc cầu nối Hydro (C - OH - N) tạo ra cấu trúc bậc 2 của phân tử protein, chính cấu trúc này quyết định tính kháng nguyên

Trong một phân tử protein, hàm lượng các axit amin có nhân thơm, đặc biệt là tyrosin càng lớn thì tính kháng của phân tử protein đó càng mạnh

b Kháng nguyên là gluxit, polysaccarit

Gluxit thường có tính kháng nguyên yếu Các polysaccarit chỉ là kháng nguyên không hoàn toàn chúng chỉ có tính kháng nguyên sau khi kết hợp với một chất mang

Ví dụ: Nội độc tố của vi khuẩn: thường là lipopolisaccarit

c Kháng nguyên là lipit và axit nucleic

Đây cũng là những kháng nguyên không hoàn toàn và có tính kháng nguyên yếu

d Kháng nguyên là polyozit

Polyozit bao gồm một nhóm lớn những chất khác nhau về cấu trúc hoá học và trọng lượng phân tử, đó là thành phần cấu trúc kháng nguyên của nhiều loài vi sinh vật và có tính kháng nguyên mạnh Tính kháng nguyên của Polyozit thường không đặc hiệu, hay gây ra các phản ứng chéo

3.3.4 Dựa theo sự tương tác của 2 dòng tế bào lympho T và B

Trong quá trình thử nghiệm các kháng nguyên trên động vật thí nghiệm, theo sự tương tác của 2 dòng tế bào lympho T và B, kháng nguyên được chia làm 2 loại

a Kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức

Một số loại kháng nguyên khi đưa vào cơ thể của những động vật thí nghiệm đã bị cắt bỏ tuyến ức khi còn đang là bào thai hoặc vừa mới sinh, hoặc ở giống chuột nhắt nuôi (không có tuyến ức) hoặc ở những người bị bệnh Di Giorge bẩm sinh (không có tuyến ức) thì đáp ứng miễn dịch không xảy ra được

Những kháng nguyên này, để gây được đáp ứng miễn dịch cần có sự hoạt động của tuyến ức, sự tham gia của 3 loại tế bào: Tế bào trình diện kháng nguyên, tế bào lympho T hỗ trợ và tế bào lympho T độc (kháng thể tế bào) hoặc tế bào lympho B Trong đó dòng tế bào

lympho T chỉ có được khi có sự hoạt động của tuyến ức

Vậy những kháng nguyên gây đáp ứng miễn dịch để sản sinh ra kháng thể đặc hiệu đòi hỏi phải có sự tham gia của các tế bào lympho T được gọi là kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức

Những kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức thường có bản chất là protein chúng dễ tạo ra một đáp ứng miễn dịch tiên phát và một đáp ứng miễn dịch thứ phát để tạo ra các phân tử IgG

b Kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức

Là những kháng nguyên gây đáp ứng miễn dịch để sản sinh ra kháng thể dịch thể đặc hiệu không cần sự có mặt của tế bào lympho T Đó thường là các kháng nguyên có bản chất là gluxit các epitop nhắc đi nhắc lại

Trường hợp những kháng nguyên có bản chất là protein nhưng cấu trúc có các epitop nhắc đi nhắc lại cũng thuộc loại kháng nguyên này

Trong thực tế hay gặp là các polysaccarit của vi khuẩn có cấu trúc gluxit lặp lại bố trí dọc theo vách tế bào Đáp ứng miễn dịch do kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức thường

là đáp ứng nguyên phát sinh ra IgM do trong đáp ứng miễn dịch loại này chỉ cần có sự hiện diện của tế bào lympho B đặc hiệu

3.3.5 Dựa vào đối tượng miễn dịch

c1 Kháng nguyên của vi khuẩn

Tế bào vi khuẩn có cấu trúc phức tạp nên loại hình, tính chất kháng nguyên của nó cũng phức tạp Dựa vào vị trí của kháng nguyên trên tế bào vi khuẩn, người ta chia ra

 Kháng nguyên thân (O - từ chữ Ohne Hauch)

Là kháng nguyên nằm ở màng tế bào vi khuẩn, thành phần chủ yếu là polysaccarit Kháng nguyên O có 3 đặc tính:

- Chịu được nhiệt: đun 1000C sau 2 giờ mới bị phá huỷ

- Bền với cồn Etylic: khi tiếp xúc với cồn 500 kháng nguyên không bị phá huỷ

- Dễ bị phá huỷ bởi formol: chỉ cần formol ở nồng độ 50/00 kháng nguyên O đã bị phá huỷ Kháng nguyên O khu trú ở bề mặt của tế bào vi khuẩn vì thế khi vi khuẩn xâm nhập vào cơ thể động vật, kháng nguyên O tiếp xúc trực tiếp với hệ thống miễn dịch của cơ thể

ở những vi khuẩn có giáp mô (ví dụ như vi khuẩn tụ huyết trùng, vi khuẩn nhiệt thán), giáp mô bao bọc bên ngoài màng tế bào nên che phủ toàn bộ kháng nguyên O

Khi vào cơ thể, kháng nguyên O kích thích cơ thể sinh ra kháng thể O, sự kết hợp của kháng nguyên O và kháng thể đặc hiệu tương ứng tạo ra một phức hợp hạt mịn ngưng kết do thân của các vi khuẩn kết dính lại với nhau bởi kháng thể O Đây là hiện tượng ngưng kết hay được ứng dụng trong chẩn đoán huyết thanh học

Kháng nguyên O rất độc là yếu tố gây bệnh của vi khuẩn

 Kháng nguyên lông (H - Hauch)

Kháng nguyên H có trên lông của vi khuẩn, những vi khuẩn có lông mới có kháng nguyên H

Kháng nguyên H có bản chất là protein, cũng có 3 đặc tính

- Kém chịu nhiệt, bị phá huỷ ở nhiệt độ 700C

- Không bền với cồn ethylic, bị phá huỷ bởi cồn Ethylic 500

- Kháng được formol 50/00

Khi vào cơ thể, kháng nguyên H kích thích sản sinh ra kháng thể H, khi kháng nguyên H gặp kháng thể tương ứng sẽ xảy ra hiện tượng ngưng kết các tế bào vi khuẩn ngưng kết lại với nhau nhờ lông dính lông qua cầu nối là kháng thể H Sự ngưng kết này lỏng lẻo, trông như cụm bông, không bền, dễ tan khi lắc nhẹ

Người ta có thể chế riêng kháng nguyên O hoặc kháng nguyên H bằng cách: Muốn có kháng nguyên O, cho vi khuẩn tiếp xúc với cồn 500, muốn có kháng nguyên H, cho vi khuẩn tiếp xúc với formol 50/00

Cũng từ đó, người ra có thể chế được kháng thể O riêng và kháng thể H riêng

Hình 3.2 Kháng nguyên của vi khuẩn

 Kháng nguyên giáp mô (K - kapsule)

Bên ngoài kháng nguyên O, trên bề mặt một số vi khuẩn, nhất là vi khuẩn đường ruột (như Klebsiella, E.coli, ) còn có một loại kháng nguyên hoà tan gọi là kháng nguyên vỏ bọc (K) hay kháng nguyên Vi (Virulence - có nghĩa là độc)

Bản chất của kháng nguyên K thường là phức hợp của polisaccarit như lipopolysaccarit, glucolipoprotein,

Kháng nguyên K không chịu được nhiệt, nó vừa là yếu tố gây miễn dịch, vừa là yếu tố gây bệnh

 Kháng nguyên Pili (Fimbriae) còn gọi là kháng nguyên bám dính

Là kháng nguyên có trên Pili của vi khuẩn, chỉ những vi khuẩn có pili mới có kháng nguyên này Kháng nguyên pili có bản chất là protein, hay gặp ở các vi khuẩn thuộc họ vi khuẩn đường ruột có khả năng gây bệnh

Kháng nguyên pili là yếu tố gây bệnh quan trọng của vi khuẩn đường ruột vì nó giúp cho vi khuẩn bám được vào các tế bào lông nhung của niêm mạc ruột, từ đó mới có cơ hội xâm nhập vào bên trong để gây bệnh

Người ta đã phát hiện ở vi khuẩn đường ruột có trên 30 loại kháng nguyên pili trong đó có

4 loại quan trọng: K88 hay F4; K99 hay F5; 986 P hay F6 và F41

Theo Carter (1995), kháng nguyên bám dính của một số chủng E.coli gây bệnh ở các loài gia súc như sau:

Vi khuẩn E.coli ở lợn: kháng nguyên bám dính F4; F5; F6; F41

Vi khuẩn E.coli ở trâu bò: kháng nguyên bám dính F5; F41

Vi khuẩn E.coli ở cừu: kháng nguyên bám dính F5; F41

 Kháng nguyên là độc tố của vi khuẩn (kháng nguyên ngoại bào)

Loại kháng nguyên này đa số là ngoại độc tố của vi khuẩn, đó là những chất rất độc và

có tính kháng nguyên mạnh, nếu giải độc đi thì chúng vẫn giữ được tính kháng nguyên nhưng không còn độc nữa, thường dùng để chế vacxin và gọi là giải độc tố

Ví dụ: Giải độc tố của vi khuẩn uốn ván

Kháng nguyên O

Kháng nguyên H

 Kháng nguyên Forman

Là kháng nguyên của 2 loài động vật hoặc 2 loài vi khuẩn xa nhau về họ hàng nhưng lại có phản ứng huyết thanh chéo

Hiện tuợng này do Forman phát hiện nên được gọi là kháng nguyên Forman

Ví dụ: Kháng nguyên giáp mô của Pneumococcus và kháng nguyên màng tế bào của trực khuẩn lị shigella

Hình 3.3 Mô phỏng các loại kháng nguyên của vi khuẩn

c2 Kháng nguyên của virus

Kháng nguyên của virus có thể phân bố trên bề mặt capxit hay ở sâu bên trong virion Virus có 3 loại kháng nguyên chính

 Kháng nguyên nguyên vẹn

Đó là toàn bộ một virion, khi kích thích cơ thể sẽ sinh ra kháng thể trung hoà virus Phản ứng trung hòa xảy ra giữa virus và kháng thể trung hoà tương ứng thường được ứng dụng trong chẩn đoán

 Kháng nguyên hoà tan

Là protein bề mặt của capxit, nó có thể tách ra, hoà tan vào dung dịch, kháng nguyên này kích thích cơ thể sản sinh ra kháng thể kết tủa

Phản ứng kết tủa cũng thường được ứng dụng trong chẩn đoán bệnh do virus Ví dụ phản ứng AGID chẩn đoán virus dịch tả lợn

 Kháng nguyên gây ngưng kết hồng cầu

Một số virus có một loại kháng nguyên trên bề mặt capxit, có khả năng gắn lên các Receptor của hồng cầu một số loài động vật làm các tế bào hồng cầu kết dính lại với nhau gây nên hiện tượng ngưng kết hồng cầu

Kháng nguyên này có ý nghĩa trong chẩn đoán virus học, người ta sử dụng phản ứng ngưng kết hồng cầu (HA) để xác định sự có mặt của virus trong bệnh phẩm hoặc trong một hỗn dịch

Ví dụ: kháng nguyên Hemagglutinin của virus cúm và virus Newcastle

3.4 Kháng nguyên phù hợp tổ chức chủ yếu MHC (Major Histocompatibility Complex antigen)

3.4.1 Đại cương

Quan điểm cho rằng sự thải bỏ mảnh ghép là kết quả của một đáp ứng miễn dịch chống lại các kháng nguyên có trên bề mặt tế bào của tổ chức ghép đã được xác định bởi các công trình nghiên cứu của Medawar Gorer và Snel vào những năm đầu của thế kỷ 20

Kháng nguyên H

Kháng nguyên K hoặc Vi Lipopolysaccharide (LPS) hoặc nội độc tố

Kháng nguyên O

Nguyên sinh chất Kháng nguyên pili

Ban đầu do sự phát triển của các nghiên cứu về ung thư, người ta tiến hành ghép khối u

từ cơ thể động vật thí nghiệm này sang cơ thể động vật thí nghiệm khác và nhận thấy tỷ lệ thành công rất thấp khi sử dụng động vật thí nghiệm không thuần chủng, còn khi động vật thí nghiệm là thuần chủng thì tỷ lệ ghép thành công cao hơn Như vậy, việc ghép thành công hay không thành công phụ thuộc vào cấu tạo di truyền của cơ thể cho và cơ thể nhận tổ chức ghép Nếu cơ thể cho và cơ thể nhận có bộ gen di truyền hoàn toàn phù hợp (trong một dòng thuần chủng) thì mảnh ghép phát triển bình thường Nếu 2 cơ thể có bộ gen di truyền khác nhau thì mảnh ghép là vật lạ với cơ thể nhận, nó sinh đáp ứng miễn dịch để loại bỏ

Ví dụ: Khi lấy mảnh da tai của thỏ A ghép sang tai của thỏ B (2 cơ thể cùng loài nhưng có cấu tạo di truyền khác nhau), trong những ngày đầu, mảnh da tai đó hồng trở lại do mạch máu của thỏ B tiến vào nuôi dưỡng, mảnh ghép tưởng như sống được trên cơ thể nhận Đột nhiên, ở ngày thứ 7 - 15 mảnh ghép lạ bị tím đi, xuất hiện hoại tử ở góc, hoại tử lan dần, mảnh da chết, khô lại và bong ra để trơ vết ghép bị viêm tấy Đó là hiện tượng thải ghép

Nếu lấy da của thỏ A ghép nhiều lần cho thỏ B, phản ứng thải bỏ mảnh ghép lần sau sẽ nhanh hơn lần trước

Năm 1936, Gorer khi nghiên cứu ghép tổ chức đã tiến hành thí nghiệm trên chuột và nhận thấy: Cơ chế loại bỏ tổ chức ghép ở chuột nhắt cùng loài là do một loại kháng nguyên có mặt trên tổ chức lympho Ông gọi kháng nguyên này là H (Histocompatibility- kháng nguyên phù hợp tổ chức)

Sau phát hiện này, nhiều tác giả, bằng nhiều phương pháp miễn dịch khác nhau đã phát hiện thấy ở nhiều súc vật khác cũng có các kháng nguyên giống kiểu kháng nguyên H

Sau đó, khái niệm về phức hợp chủ yếu hoà hợp mô được xác nhận trong tất cả các loài vật và có tên khác nhau ở người, kháng nguyên này được gọi là hệ HLA (Human - Leukocyte

- Antigen, do ở người kháng nguyên này lần đầu tiên được phát hiện ở tế bào bạch cầu), ở chuột nhắt là H2; ở chuột cống, thỏ, khỉ là H1; ở lợn là E gà là B và ở cừu là S,

Như vậy, các kháng nguyên có trên bề mặt của tế bào tổ chức cơ thể, có tính sinh miễn dịch, có khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch khi ghép vào cơ thể khác gây phản ứng loại thải mảnh ghép được gọi là kháng nguyên ghép hay kháng nguyên phù hợp tổ chức (Histocompatibility antigen)

Một mảnh ghép có kháng nguyên hoà hợp tổ chức phù hợp với cơ thể nhận thì được dung thứ và bị loại thải khi không có sự phù hợp ấy

Nói cách khác: Hiện tượng loại thải hay dung thứ mảnh ghép có nguồn gốc gen học, dung thứ khi đồng gen, loại thải khi khác gen trong cùng một loài

Các kháng nguyên ghép được chia thành nhiều hệ thống, các gen kiểm soát các kháng nguyên trong cùng một hệ thống nằm trên cả 2 nhiễm sắc thể cùng cặp và tập hợp thành một phức hợp gen phù hợp tổ chức

Người ta còn thấy rằng: Kháng nguyên tuy có nhiều hệ thống nhưng không phải tất cả

đều có tính chất kích thích sinh miễn dịch loại thải mảnh ghép như nhau, chỉ có một số hệ thống chính sinh miễn dịch mạnh được gọi là hệ thống kháng nguyên phù hợp tổ chức chủ yếu (Major Histocompatibility antigen) do đó hiện nay người ta dùng một tên chung để chỉ các kháng nguyên này là phân tử MHC (Major Histocompatibility complex antigen)

Là một chuỗi polipeptit, có trọng lượng phân tử 44KD gồm khoảng 345 axit amin

và là protein xuyên màng tế bào gồm 3 phần (lãnh vực) ngoài tế bào là α1 (từ axit amin 1

đến 90); α2 (từ axit amin 91 - 182) và α3 (từ axit amin 183 - 273) với một cầu nối disunfua

(23) giữa α2 và α3 giúp 2 phân đoạn này giữ vai trò duy trì hình thái ổn định, cuối chuỗi α

có một phần xuyên màng tế bào gồm 26 axit amin và một phần nằm trong nguyên sinh chất 30 - 35 axit amin

 Chuỗi β

Có trọng lượng phân tử là 11,5 KD được gọi là

β2 microglobulin chỉ có một chuỗi gồm 99 axit amin

hoàn toàn ở bên ngoài tế bào, liên kết với chuỗi α, có

ái tính rất lớn với α1, α2 và α3 tạo ra một phân tử MHC

có cấu trúc bậc 4 với không gian 3 chiều ví dụ như một

cái máng sâu mà mặt bằng gọi là β do α3 và β2 tạo

thành Hai bờ là do 2 chuỗi α1 và α2 hình thành gọi là

vòng xoắn α

Tất cả tạo ra một cái hốc dài 2,5 ηm, rộng 1ηm

và sâu 1,1 ηm Hốc này có thể chứa được một peptit có

9 axit amin (nơi chứa đựng siêu kháng nguyên) chiếc

máng tạo ra có tính đa dạng cao do 2 chuỗi α1 và α2 có

một vùng dễ thay đổi, đặc biệt là các axit amin 62 đến

80 và 151 - 163 nằm trên vùng xoắn α, tạo ra một cái

hốc mang tải siêu kháng nguyên có thể thay đổi tuỳ

kiểu hình của mảnh peptit siêu kháng nguyên

Chuỗi α3 rất ít thay đổi, đây chính là cấu trúc đặc trưng cho "cái tôi" của từng cá thể,

nó sẽ được xác nhận bởi cụm biệt hoá CD8 của tế bào lympho TCD8 (CD: Cluster of Differenciation) cụm biệt hoá có vai trò nhận diện kháng nguyên và MHC lớp I có vai trò trình diện kháng nguyên

b MHC lớp II

Gồm hai chuỗi polypeptit: chuỗi nặng α và chuỗi nhẹ β:

 Chuỗi nặng α: Có trọng lượng phân tử từ 33 - 34 KD gồm 2 lãnh vực ngoài tế bào

là α1 và α2, một phần xuyên màng và một phần kết thúc có tận cùng là nhóm chức cacboxyl nằm bên trong nguyên sinh chất

Chuỗi β (11,5 KD) Hình 3.6 Sơ đồ mô phỏng quá trình giới

thiệu kháng nguyên của phân tử MHC lớp I

Các máng ở đáy của rãnh gắn peptide của phân tử MHC lớp II

 Chuỗi nhẹ β: Có trọng lượng phân

tử 28KD có cấu trúc tương tự chuỗi α cũng gồm 2 lãnh vực β1 và β2 nằm ở ngoài tế bào, một phần xuyên màng và một phần nằm trong nguyên sinh chất tế bào

Lãnh vực α1 và β1 liên kết và đan xen hình thành một cái máng mở rộng 2 đầu cho phép chứa một siêu kháng nguyên là một mạch peptit dài từ 12 - 14 axit amin Chiếc máng cũng có một bộ phận rất thay đổi để phù hợp với các kiểu hình của các siêu kháng nguyên khác nhau mà nó chứa đựng, tạo ra tính đa dạng của phân tử MHC lớp II với các siêu kháng nguyên

Trong phân tử MHC lớp II, lãnh vực β2

là cấu trúc đặc trưng cho cái tôi và được xác nhận bởi cụm biệt hoá của tế bào ThCD4

3.4.3 Phân bố và chức năng

MHC là kháng nguyên đồng gen (allotyp) có cấu trúc đặc trưng cho từng cá thể, giúp

hệ thống miễn dịch của động vật nhận biết và phân biệt được: "cái của bản thân" và cái lạ (không phải của bản thân)

Như vậy, trong ghép tổ chức, nếu cơ thể cho và cơ thể nhận có bộ gen di truyền hoàn toàn phù hợp, tức là có cấu trúc MHC hoàn toàn giống nhau thì cơ thể nhận coi mảnh ghép là của mình và mảnh ghép phát triển bình thường

Nếu 2 cơ thể có bộ gen khác nhau thì mảnh ghép là vật lạ với cơ thể nhận, tức là không

có hoà hợp mô, chính phân tử MHC có trên tế bào mô ghép sẽ kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể nhận sinh kháng thể và gây ra phản ứng loại bỏ mảnh ghép

Ngoài chức năng là một kháng nguyên ghép, MHC còn có vai trò quan trọng trong đáp ứng miễn dịch, là phân tử có trên hầu hết các tế bào trình diện kháng nguyên, làm nhiệm vụ trình diện kháng nguyên cho các tế bào có thẩm quyền miễn dịch

a Phân bố và chức năng của phân tử MHC lớp I

MHC lớp I có mặt trên phần lớn các tế bào, không có trên các tế bào không nhân như hồng cầu nhưng lại có rất nhiều trên tiểu cầu, các tế bào có nhân như tế bào lympho T, lympho B, bạch cầu đa nhân, tế bào của các cơ quan tổ chức

Vai trò chủ yếu của MHC lớp I là giới thiệu kháng nguyên có trong tế bào cho tế bào lympho Tc - TCD8 cuối cùng tế bào của cơ thể có chứa kháng nguyên đó trở thành tế bào đích

để tế bào lympho TCD8 tiêu diệt

Một tế bào trong cơ thể có chứa kháng nguyên, kháng nguyên này có thể là protein của bản thân tế bào bị thoái hoá hoặc một protein lạ (virus nhiễm trong tế bào) gọi là kháng nguyên nội sinh hay kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức Các phân tử kháng nguyên được sử dụng trong nguyên sinh chất tế bào nhờ phức hợp enzym proteaza tạo ra các siêu kháng nguyên có kích cỡ 9 axit amin Các peptit (siêu kháng nguyên này) được chuyển đến mạng lưới nội nguyên sinh tế bào nhờ hệ thống protein chuyển, ở đó chúng kết hợp với lãnh vực α1 và α2 của phân tử MHC lớp I và được ổn định trong lòng máng Cuối cùng được đưa ra ngoài màng tế bào sau khi đã đi qua hệ thống golgi để giới thiệu kháng nguyên với tế bào TCD8

Tế bào Lympho TCD8 khi tiếp xúc với tế bào đích có chứa kháng nguyên (tế bào trình diện kháng nguyên) thông qua phân tử CD8 nhận biết MHC lớp I, TCD8 sẽ tương tác với tế bào trình diện kháng nguyên Khi TCR (T cell Receptor) nhận ra kháng nguyên lạ (phần siêu kháng nguyên) đồng thời phân tử CD8 tương tác với lãnh vực α3 của MHC I để nhận biết "cái

tôi", sau đó các phân tử bám dính của tế bào TCD8 và tế bào trình diện kháng nguyên hoàn thiện quá trình tương tác

Kháng nguyên được tế bào TCD8 nhận biết trên khuôn khổ của phân tử MHC lớp I của

tế bào trình diện kháng nguyên

Cuối cùng tế bào TCD8 nhận thông tin kháng nguyên trở thành kháng thể tế bào và tìm diệt tất cả các tế bào đích có phức hợp MHC lớp I và kháng nguyên đã được giới thiệu

b Phân bố và chức năng của phân tử MHC lớp II

MHC lớp II chỉ thấy trên các tế bào có khả năng trình diện kháng nguyên, tế bào lympho

B chứa nhiều nhất rồi đến các tế bào monocyte, đại thực bào, tế bào langerhan ở da, tế bào tua trong hạch và tuyến ức, tế bào lympho T chỉ có MHC lớp II khi đã được hoạt hoá MHC lớp II còn

được thấy ở tế bào nội mạc mạch máu và tế bào biểu mô ruột non Vai trò chủ yếu của MHC lớp II trong đáp ứng miễn dịch là sự có mặt của MHC lớp II ở các tế bào trình diện kháng nguyên làm cho các tế bào này có khả năng trình diện kháng nguyên với tế bào lympho hỗ trợ TCD4

Một kháng nguyên ngoại sinh (vi khuẩn, virus, protein ngoại lai, ) gọi là kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức từ bên ngoài xâm nhập vào trong cơ thể, nó được các tế bào thực bào (kể trên) vây bắt và xử lý thành siêu kháng nguyên tại hốc thực bào (phagolysosome) của các đại thực bào hay ở một chỗ nào đó (chưa biết) trong tế bào lympho B Các siêu kháng nguyên là những mạch peptit có cỡ 9 - 24 axit amin (đó là epitop), phân tử MHC lớp II xuất phát từ mạng lưới nội nguyên sinh di chuyển qua thể golgi đến kết hợp với siêu kháng nguyên (tại vùng lòng máng) cực kỳ thay đổi Sau đó MHC đưa kháng nguyên biểu lộ trên bề mặt tế bào trình diện kháng nguyên

Tế bào TCD4 tiếp xúc với tế bào trình diện kháng nguyên và thông qua TCR của mình để nhận biết kháng nguyên tại vùng cực kỳ thay đổi đồng thời cụm biệt hoá (phân tử CD4) gọi là phân tử phụ trợ của tế bào lympho hỗ trợ tương tác với lãnh vực hằng định (chuỗi β2) của phân tử MHC lớp II để nhận ra MHC của bản thân Cuối cùng các phân tử bám dính trên tế bào TCD4 hoàn tất mối tương tác này

TCD4 nhận được thông tin kháng nguyên, nó được hoạt hoá tiết lymphokin cảm ứng các tế bào lympho B, truyền thông tin kháng nguyên để tế bào lympho B biệt hoá trở thành tương bào tiết kháng thể dịch thể đặc hiệu để loại trừ kháng nguyên

3 Trình bày các loại kháng nguyên khi dựa vào đối tượng miễn dịch?

4 Những hiểu biết đại cương về hệ thống kháng nguyên phù hợp tổ chức chủ yếu MHC?

5 Cấu trúc phân tử, sự phân bố và chức năng của MHC lớp I và MHC lớp II?

Chương 4

Hệ thống miễn dịch của cơ thể

* Mục tiêu: Nắm được hệ thống miễn dịch của cơ thể động vật, vai trò, chức năng của các cơ

quan và các tế bào có thẩm quyền miễn dịch

* Kiến thức cơ bản:

- Các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch

+ Tủy xương + Tuyến ức + Túi Fabricius + Hạch lympho + Lách và mô lympho niêm mạc

- Các tế bào có thẩm quyền miễn dịch

- Tế bào lympho T, phân triển, biệt hóa và chức năng

- Tế bào lympho B, phân triển, biệt hóa và chức năng

- Các loại tế bào miễn dịch không đặc hiệu và tế bào trình diện kháng nguyên

4.1 Khái niệm

Thực chất của quá trình đáp ứng miễn dịch là quá trình hoạt động của một số cơ quan

và một số tế bào trong cơ thể nhằm chống lại các tác nhân xâm nhập

Đối với quá trình đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu, đó là sự hoạt động cản trở của da

và niêm mạc, là hàng rào hoá học, hàng rào tế bào và quá trình hoạt động thực bào

Đối với quá trình đáp ứng miễn dịch đặc hiệu, thực chất là quá trình hoạt động của 2 loại tế bào là lympho B và T, sự tham gia của đại thực bào, tế bào trình diện kháng nguyên chịu sự điều khiển của các cơ quan miễn dịch

Các tế bào tham gia vào hoạt động của quá trình đáp ứng được gọi là các tế bào có thẩm quyền miễn dịch

Các cơ quan sản xuất, duy trì, điều khiển hệ hoạt động của các tế bào trên được gọi là các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch

Hợp nhất tất cả các cơ quan và các tế bào có thẩm quyền miễn dịch được gọi là hệ thống miễn dịch hay hệ miễn dịch của cơ thể

Để tìm hiểu về hoạt động đáp ứng miễn dịch, trước hết cần hiểu biết về vai trò và chức năng của hệ miễn dịch

4.2 Các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch

Người ta gọi các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch là các cơ quan dạng lympho (mô lympho) vì nó là nơi sản sinh, biệt hoá và tàng trữ các tế bào dạng lympho

Các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch chỉ chiếm 1 phần rất nhỏ so với trọng lượng của cơ thể (ở người là 1/60) nhưng lại có vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc đấu tranh sinh tồn

Về mặt tổ chức học người ta chia các cơ quan lympho thành 2 loại: cơ quan lympho trung tâm và cơ quan lympho ngoại vi

4.2.1 Các cơ quan lympho trung tâm (còn gọi là cơ quan lympho gốc)

Các cơ quan Lympho trung tâm xuất hiện sớm trong đời sống của phôi thai, nằm ngoài

đường xâm nhập và vòng tuần hoàn của kháng nguyên

Sự phát triển mạnh mẽ của tế bào lympho xảy ra ở đây không phụ thuộc vào bất kỳ sự kích thích kháng nguyên nào Sự phát triển và hoạt động của các cơ quan lympho trung tâm phụ thuộc vào việc thường xuyên được cung cấp tế bào gốc từ tuỷ xương và không khác gì nhau ở các con vật vô khuẩn (axemic) và các con vật sống trong điều kiện bình thường

Các cơ quan lympho trung tâm giữ nhiều vai trò:

- Cho phép sự biệt hoá và nhân lên của các tế bào lympho gốc trong giai đoạn đầu

- Nhận biết các thành phần của bản thân (nhận biết cái tôi) để dung thứ, tăng cường tính đa dạng các cấu trúc nhận biết kháng nguyên

Tủy xương

Hình 4.1 Tủy xương và sự biệt hoá dòng nguyên bào máu

TB nguồn T

TB nguồn lympho

TB nguồn ái toan

TB nguồn ái kiềm

Hồng cầu

TB nhân khổng lồ

Nguyên bào máu

Nguyên bào tuỷ

Đại thực bào hoạt hoá Tế bào Th hoạt hoá

TB gốc

TB nguồn đơn nhân lớn

Một tế bào lympho sau khi đã rời cơ quan lympho trung tâm sẽ không bao giờ quay trở lại đó nữa vì những cơ quan này đứng ngoài con đường tái tuần hoàn của các tế bào lympho đã mẫn cảm và mang tính đặc hiệu kháng nguyên

a Tuỷ xương (Bone Marrow)

Tủy xương không phải là cơ quan dạng lympho mà là cơ quan tạo máu và có vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất các tế bào gốc của các dòng lympho bào và đại thực bào

Tuỷ xương gồm một hệ thống phức tạp là huyết

quản và tổ chức tạo máu

Hệ thống huyết quản bao gồm một động mạch vào,

mạng lưới mao mạch và xoang tĩnh mạch

Tổ chức tạo máu gồm tiền thân của tất cả các dòng tế

bào tuần hoàn, đó là nguyên bào hồng cầu, tế bào hạt, tế bào đơn

nhân, nguyên đại thực bào, nguyên bào lympho và một ít tế bào

plasma Trong tuỷ xương, tỷ lệ tế bào lympho có thể tới 20%

ở động vật có vú và ở người, trong cấu tạo giải phẫu,

không có túi fabricius nhưng vẫn thấy có sự phân chia chức

năng tế bào lympho T và B và vẫn thấy có sự trưởng thành của

tế bào lympho gốc thành tế bào lympho chín Người ta đã

chứng minh được rằng: tuỷ xương là một trong những cơ quan

giữ vai trò huấn luyện và biệt hoá tế bào lympho B

Hình 4.2.Nguồn gốc các tế bào tạo máu và tế bào tham gia vào hệ miễn dịch

Ví dụ: ở người, những ca suy giảm miễn dịch riêng về dòng tế bào lympho B như ở bệnh Bruton (Suy tuỷ) Nếu ghép tuỷ xương vào thì miễn dịch dịch thể có thể phục hồi

b Tuyến ức (Thymus)

Tuyến ức có nguồn gốc từ túi mang nội bì phát triển thành tuyến ở loài cá, tuyến ức bắt nguồn từ tất cả các túi mang nội bì trừ túi mang thứ nhất, loài bò sát tuyến ức bắt nguồn từ túi mang thứ 2 và thứ 3 loài chim tuyến ức bắt nguồn từ túi mang 3 và 4

ở động vật có vú và ở người, tuyến

ức bắt nguồn từ túi mang nội bì thứ 3

Tuyến ức nằm ngang sau xương

ức, nó gồm 2 thuỳ lớn nối với nhau bằng

một cái eo

Tuyến ức là cơ quan lympho xuất

hiện sớm nhất trong thời kỳ phát triển

của bào thai Trọng lượng của tuyến thay

đổi theo độ tuổi: Phát triển tối đa ở tuổi

thành thục, sau đó thoái triển dần nhưng

không mất hoàn toàn

Ví dụ: ở người tuyến ức của trẻ

sơ sinh có trọng lượng 10g - 15g, ở tuổi dậy thì là 30g - 50g nhưng ở người già chỉ còn khoảng 10g ở loài chim tuyến ức tạo thành 2 chuỗi nằm dọc 2 bên cổ

Tuyến ức là cơ quan lympho biểu mô, được tạo lên bởi các tế bào dạng lympho và các

tế bào biểu mô Khi tuyến ức bắt đầu hình thành, có một mạng lưới các tế bào biểu mô và các

tế bào lympho chưa biệt hoá (prothymocyt) từ tuỷ xương tới cư trú

- Vùng tuỷ: Có các tế bào biểu mô đứng riêng hay tụ lại thành đám như hình củ hành gọi

là tiểu thể Hassal đặc thù của tuyến ức mà đến nay người ta chưa biết rõ hết các chức năng

- ở vùng tuỷ, số lượng tế bào lympho chỉ chiếm khoảng 10% là những tế bào lympho chín, phân tán rồi chuẩn bị rời khỏi tuyến ức

 Về phương diện sinh lý: Tuyến ức có 3 chức năng

• Chức năng tạo lympho

Tế bào tuyến ức được hình thành từ lớp biểu mô của tuyến ức và từ các tế bào nguồn chuyển xuống từ tuỷ xương các tế bào này dưới ảnh hưởng của các yếu tố nội tiết tại tuyến trở thành một dòng tế bào có chức năng riêng gọi là tế bào lympho phụ thuộc tuyến ức hay Lympho T

• Chức năng nội tiết

Tuyến ức tiết ra hocmon Thymosin α1, Thymosin β4, thymulin, thymopoietin các hocmon này tham gia vào quá trình kích thích tạo lympho và quá trình biệt hóa của lympho T

• Chức năng miễn dịch

Vai trò của tuyến ức ở người có biểu hiện rất sớm khi bào thai còn ở bên trong tử cung,

ở một số loài động vật có vú biểu hiện ngay trong những ngày đầu sau sinh

Tình trạng không có tuyến ức bẩm sinh hay cắt bỏ tuyến ức vào cuối thời kỳ bào thai hoặc trong những ngày đầu mới sinh sẽ kéo theo những rối loạn như: giảm tế bào lympho trong máu giảm tế bào lympho cả ở các vùng phụ thuộc tuyến ức của các cơ quan lympho thứ phát và xuất hiện các rối loạn về miễn dịch như không có miễn dịch tế bào thậm chí miễn dịch

Tĩnh mạch cổ Tuyến ức Thực quản

Hình 4.3 Tuyến ức của gia cầm

Như vậy, tuyến ức là cơ quan có thẩm quyền miễn dịch của cơ thể, là nơi diễn ra quá trình phát triển, biệt hóa chọn lọc tế bào lympho T Do tác động của các yếu tố hòa tan mà tế bào biểu mô tuyến ức tiết ra như thymulin, thymosin α1, thymosin β4

Tuyến ức hoạt động theo 2 phương thức khác nhau:

(1) Hoạt động tại tuyến: Có sự chuyển tế bào lympho chưa biệt hóa thành tế bào lympho có receptor T với kháng nguyên (TCR - T cell receptor) Quá trình này diễn ra chủ yếu tại vùng vỏ, trên bề mặt các tế bào lympho T dần dần xuất hiện các dấu ấn màng theo các thời

kỳ phát triển và biệt hóa, đó là các phân tử được gọi là cụm biệt hóa CD (Cluster of Differenciation) như CD2, CD4, CD8, TCR, các CD có vai trò quan trọng trong việc nhận diện kháng nguyên và trình diện kháng nguyên

Sau khi xuất hiện đầy đủ các CD trên bề mặt, lympho T chưa biệt hóa trở thành lympho T chín

Hình 4.4 Quá trình chọn lọc tế bào T tại tuyến ức

- Không nhận ra MHC (gây dung thứ)

- Hoặc nhận ra cả 2

Những tế bào như thế sẽ không đạt yêu cầu "huấn luyện" sẽ bị hủy bỏ theo cơ chế gọi là chết theo chương trình (Apoptosis) Khi đó nhân tế bào cô đọng, vỡ thành mảnh nhỏ, tế bào bị chia thành nhiều mảnh và bị tế bào đại thực bào tiêu ngay tại tuyến

Kết quả của quá trình "huấn luyện" là chỉ còn 5% tế bào lympho T chín được rời khỏi tuyến ức

(2) Hoạt động ở xa: Tế bào tuyến ức còn tiết ra các yếu tố dịch thể như thymosin, thymopoietin theo máu và thể dịch đến các cơ quan lympho ngoại vi, tại các vùng phụ thuộc tuyến ức, ở đó các yếu tố dịch thể này tác động đến các tế bào lympho T cư trú để hoàn tất quá trình biệt hóa của chúng

c Túi Fabricius (Bursal Fabricius)

Túi Fabricius chỉ có ở loài chim, nó là một cơ quan dạng lympho nằm ở phía trên ổ nhớp Giống như tuyến ức, túi Fabricius cũng có cấu tạo dạng lympho biểu mô, quá trình biệt hóa tế bào diễn ra ở đây không bị ảnh hưởng bởi các

kích thích từ bên ngoài

Bursa Fabricius có cuống thông với trực tràng

giống như ruột thừa liên hệ với manh tràng, niêm mạc

của túi ngăn túi ra làm nhiều nếp cách nhau bằng một

tổ chức liên kết tạo nên các nang chứa lympho, mỗi

nang lympho đều có 2 vùng:

- Vùng tủy bao gồm các tế bào lympho nhỏ,

có mật độ tế bào thưa

- Vùng vỏ có các tế bào lympho lớn và trung bình

Mối liên hệ giữa 2 vùng đến nay còn chưa

được chứng minh đầy đủ Túi Fabricius nhỏ đi rất

sớm, ở gà 2 - 3 tuần tuổi, kích thước của túi to bằng

hạt lạc trung bình, túi hoạt động mạnh nhất vào lúc

động vật được 3 tháng tuổi, ở tháng thứ 4 túi bắt đầu

teo và tới tháng tuổi 11 - 12 thì mất hẳn

Túi Fabricius là nơi diễn ra quá trình biệt hóa

của một dòng tế bào lympho gọi là tế bào lympho B (viết tắt của từ Bursa) Các tế bào gốc (nguyên bào lympho) từ tủy xương di tản tới sẽ được biệt hóa thành tế bào lympho B chín với

sự xuất hiện của các dấu ấn màng trên bề mặt như MIg (Membrane immunoglobulin), CD19, CD20 và MHC lớp II

Các tế bào lympho B chín này sẽ đi vào máu, đến cư trú tại vùng không phụ thuộc tuyến ức của các cơ quan lympho ngoại vi

ở động vật có vú và ở người cũng có sự phân chia chức năng tế bào lympho B và T nhưng không có túi Fabricius Trước đây chức năng của túi Fabricius người ta cho rằng do các cơ quan lympho tương đương đảm nhận, đó là ruột thừa, hệ lympho ở mảng payer, hạch amidan, các nang lympho nằm xen kẽ giữa các cấu trúc của đường hô hấp Về sau xác định

được khi còn ở thời kỳ phôi thai, nơi đầu tiên phát hiện sự có mặt của tiền lympho B là gan, sau đó là tủy xương Nhiều khả năng sự biệt hóa từ các tế bào lympho gốc thành lympho B xảy

ra ngay ở tủy xương Như vậy, tủy xương là nơi cung cấp tế bào gốc cho sự phát triển tế bào lympho mà còn là nơi biệt hóa của nhóm tế bào lympho B

Người ta đã nhận thấy những trường hợp suy giảm miễn dịch dòng lympho B ở người, nếu tiến hành ghép tủy xương thì đáp ứng miễn dịch dịch thể được phục hồi

4.2.2 Các cơ quan lympho ngoại vi (cơ quan thứ phát, cơ quan tác động)

Các cơ quan này là nơi cư trú, tiếp nhận, vận chuyển và loại thải các tế bào lympho

đồng thời cũng là nơi tiếp nhận thông tin kháng nguyên do đại thực bào đưa đến để các nhóm

Túi Fabricius

Hình 4.5 Vị trí túi Fabricius ở loài chim

tế bào lympho biệt hóa sản xuất kháng thể dịch thể và kháng thể tế bào

Cơ quan lympho ngoại vi gồm:

a Hạch lympho

Hạch lympho là cơ quan lympho nằm rải rác trên đường đi của mạch bạch huyết, hạch phân bố tại các điểm khác nhau của cơ thể, đôi khi biệt lập nhưng thường là tụ tập thành từng nhóm hạch nông hay sâu tại các chỗ giao nhau của mạch bạch huyết ở cổ, nách, bẹn hay ở cửa ngõ vào các cơ quan như rốn thận, màng treo ruột,

Hạch lympho có hình hạt đậu hoặc hình tròn có đường kính từ 1 - 25 mm được bao bọc bên ngoài bằng một lớp vỏ liên kết, bên trong chứa các tế bào lympho

Hình 4.6 Sơ đồ cấu trúc của hạch lympho

Mặt ngoài của hạch có các mạch bạch huyết dẫn tới, ở rốn hạch có các mạch bạch huyết rời đi

 Mạch bạch huyết tới

Các mao mạch bạch huyết dẫn lưu dịch bạch huyết hình thành trong khoảng gian bào của cơ thể và ngoài lòng mạch rồi theo các ống mạch lớn dần, đi đến các hạch, vách của các hạch bạch huyết chỉ có một lớp tế bào nội mô chứ không có màng cơ bản nên có những kẽ hở vì thế có sự trao đổi dễ dàng giữa trong và ngoài mạch bạch huyết Nhờ cấu trúc của những mạch dẫn tới này mà những chất hòa tan, các chất lạ (kháng nguyên) và những tế bào trình diện kháng nguyên được thu gom khắp nơi để đưa đến hạch Dịch bạch huyết trong các mạch tới không chứa các tế bào lympho, các mạch này xuyên qua vỏ bọc của hạch rồi đổ vào trong các xoang ngoài nằm ở vùng dưới vỏ Sự bố trí các xoang tạo ra một hệ thống lọc và trao đổi rất có hiệu quả giữa nhu mô hạch và dịch bạch huyết đi qua Tất cả kháng nguyên, hạt lạ (silic, bụi than), vi khuẩn và những tế bào bất thường (tế bào U) được đưa từ đường bạch huyết tới đều được tiếp xúc với đại thực bào, được nắm bắt và được xử lý tại hạch

 Nhu mô hạch

Nhu mô hạch là mô liên kết mạng lưới với sự xâm nhập của nhiều tế bào lympho và mạch máu Một hạch lympho gồm nhiều thùy, mỗi thùy lại được chia làm 3 vùng liên tiếp có chức năng khác nhau

Sau khi có sự kích thích của kháng nguyên ( 3 - 5 ngày), nang lympho nguyên phát sẽ phát

triển rộng ra, xuất hiện trung tâm mầm, các tế bào lympho tách biệt, tăng sinh hình thành các tế bào tiền thân của tế bào tiết kháng thể Những nang đã biến đổi này gọi là nang thứ phát

• Vùng vỏ sâu (cận vỏ)

Nằm ở khoảng giữa của hạch bao gồm tế bào lympho T, đại thực bào tạo thành vùng phụ thuộc tuyến ức của hạch, ở đây cũng có mặt những tế bào tua nằm xen kẽ

Các kháng nguyên gây đáp ứng miễn dịch tế bào (kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức)

được thu gom tại đây, chúng được đại thực bào vây bắt và trình diện thông tin kháng nguyên cho tế bào lympho T Chỉ sau 24h khi có sự xâm nhập của kháng nguyên Đã có sự chuyển dạng của lympho T thành tế bào lympho T mẫn cảm với kháng nguyên Quá trình phát triển tế bào được thấy trong suốt tuần đầu sau khi kháng nguyên xâm nhập

• Vùng tủy: Đây là một khu vực có sự phân bố lẫn lộn của các tế bào lympho B, T,

tương bào và đại thực bào Các tế bào thường đứng với nhau thành hàng gọi là dây nang, các dây nang được phân cách với nhau bởi các xoang bạch huyết vùng tủy

Các kháng nguyên đáp ứng miễn dịch thể phụ thuộc tuyến ức (protein) được thu gom tại đây, sự kích thích của kháng nguyên gây ra ở vùng tủy của hạch một tương tác giữa tế bào lympho T và B dẫn đến xuất hiện các tương bào, cuối cùng kháng thể dịch thể được sản xuất

 Mạch bạch huyết rời hạch

Dịch bạch huyết sau khi đi vào các xoang của hạch, được thu gom và rời hạch bởi mạch bạch huyết rời hạch Dịch bạch huyết rời hạch đem theo các kết quả của đáp ứng miễn dịch vào trong tuần hoàn chung, đi toàn cơ thể, đó là các tế bào lympho T độc, tế bào quá mẫn chậm, những phân tử globulin miễn dịch hay các tế bào nhớ

Như vậy về mặt sinh lý, hạch lympho có những chức năng sau:

- Là một trong những điểm cư trú của các tế bào lympho T và B chín

- Nhận các kháng nguyên từ mạch bạch huyết tới

- Là nơi tiếp xúc của kháng nguyên với các tế bào có thẩm quyền miễn dịch gây ra quá trình đáp ứng miễn dịch

- Là nơi sản xuất các kháng thể đặc hiệu (kháng thể tế bào, kháng thể dịch thể) kháng thể sau khi được sản xuất sẽ theo dịch bạch huyết rời hạch, vào máu đi khắp cơ thể

b Lách

Lách là cơ quan lympho nằm trong tuần hoàn máu, không có mạch bạch huyết đến cơ quan này

 Giải phẫu mô học

ở động vật có vú, lách là một cơ quan có hình lưỡi liềm, màu sẫm ở loài chim thường

có hình cầu gọi là quả tối

Tổ chức liên kết