Sinh hoa mien dich DH da nang phuhmtu

Miễn dịch thu ñược Miễn dịch thu ñược hay còn gọi là miễn dịch thích ứng có tính ñặc hiệu cao, có sự tham gia của các thụ thể tế bào lympho và ñại thực bào.. Kháng nguyên ñặc hiệu chất s

NGUYỄN THỊ LAN

Khoa hoá

SINH HOÁ MIỄN DỊCH

đà Nẵng - 2007

CHƯƠNG I MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN N

1.1 Khái niệm miễn dịch ựáp ứng miễn dịch và hệ miễn dịch

1.1.1 Miễn dịch

Hàng ngày con người phải ựối mặt với các vi sinh vật gây bệnh Trong

ựó có những loại sinh trưởng phát triển trong cơ thể, cản trở hoặc ngừng chức năng hoạt ựộng của các cơ quan, dẫn ựến bệnh tật Nhưng vì sao cơ thể chúng

ta không bị bệnh, không nhiễm trùng Bởi vì cơ thể mình biết bảo vệ mình bằng hàng loạt các cơ chế thắch ứng phức tạp và rất hoàn hảo Tập hợp các hệ thống bảo vệ trên gọi là miễn dịch

Miễn dịch (immunity) là trạng thái bảo vệ ựặc hiệu của cơ thể chống lại các yếu tố gây bệnh khi chúng xâm nhập vào cơ thể

Ngày nay miễn dịch học ựã trở thành một ngành khoa học ựang phát triển và chiếm một vị trắ quan trọng ựặc biệt là trong sinh học và y học

1.1.2 Hệ miễn dịch

Hệ thống miễn dịch bao gồm các cơ quan và nhiều loại tế bào nằm rải rác khắp cơ thể, hợp tác với nhau ựể nhận diện và phản ứng với kháng nguyên theo nhiều kiểu dẫn ựến ựáp ứng miễn dịch cuối cùng

Các cơ quan lympho trung ương bao gồn tuỷ xương và tuyến ức là nơi phát sinh huyến luyện và ựào tạo các tế bào lympho

Các cơ quan lympho ngoại vi là nơi chứa ựựng các tế bào lympho hoạt ựộng ựáp ứng miễn dịch gồm lách, hạch và các kênh bạch huyết

Các tế bào của hệ miễn dịch người: Gồm tất cả tế bào bạch cầu của cơ thể, khoảng 8000 tế bào /mm3 máu bao gồm

- Tế bào hạt chiếm 50ọ80%

- Tế bào lympho 20ọ45%

- Mono bào và ựại thực bào3ọ8 %

1.1.3 đáp ứng miễn dịch

Là sự bảo vệ cơ thể do rất nhiều các phần tử và tế bào nằm rải rác khắp

cơ thể tham gia theo cơ chế bảo vệ không ựặc hiệu và ựặc hiệu gọi là ựáp ứng miễn dịch

Là một hiện tượng phức tạp thực hiện bởi nhiều loại tế bào gồm nhiều công ñoạn với cơ chế ñiều hòa tế nhị Nếu ví hệ thống miễn dịch như một dàn nhạc thì các tế bào là những nhạc công còn tuyến ức là một nhạc trưởng 1.2 Miễn dịch học cổ ñiển,miễn dịch học hiện ñạii

Miễn dịch học cổ ñiểnn

Miễn dịch học cổ ñiển hay còn gọi là miễn dịch học truyền nhiễm, là học thuyết về tính ñề kháng của cơ thể và các biện pháp tiêm chủng phòng các bệnh truyền nhiễm như: bệnh lao, bệnh sởi, ho gà, uốn ván, bạch hầu

Miễn dịch học hiện ñạii

Miễn dịch học hiện ñại còn gọi là miễn dịch không nhiễm trùng Miễn dịch học hiện ñại không ñối lập với miễn dịch học cổ ñiển mà phát triển xa hơn sang các lĩnh vực khác như :Ghép mô, Ghép cơ quan, miễn dịch khối u, xác ñịnh kháng nguyên nhóm máu, phát hiện khiếm khuyết miễn dịch bẩm sinh, bệnh tự miễn

Các nguyên tắc của miễn dịch học hiện ñại ñược phát hiện nhờ phân tích di truyền các cơ chế ngăn cản gép mô, gép cơ quan từ người này sang người khác, các yếu tố chấn áp sự phát triển của tế bào ưng thư Qua nhiều phân tích cho thấy nguyên nhân thải loại mảnh gép hoặc phát sinh tế bào ung thư là mang tính di truyền, còn cơ chế ñào thải hoặc chống lại sự phát triển của tế bào ung thư thì mang tính chất miễn dịch

Tuy nhiên miễn dịch học cổ ñiển hay miễn dịch học hiện ñại ñều là những bộ phận của miễn dịch học nói chung và vì thế miễn dịch học nhiễm trùng ñứng ngang hàng với miễn dịch học gép mô, và ñều ñược xây dựng trên nền tảng của miễn dịch di truyền học

Miễn dịch tự nhiên gồm các thành viên là hàng rào vật lý như da, màng nhầy, ñại thực bào, mono bào, tế bào bạch cầu ña nhân, bạch cầu ưa axit và các chất tiết (cytokin) của tế bào

Miễn dịch thu ñược

Miễn dịch thu ñược hay còn gọi là miễn dịch thích ứng có tính ñặc hiệu cao, có sự tham gia của các thụ thể tế bào lympho và ñại thực bào

Có hai loại tính miễn dịch thu ñược ñó là:

- Miễn dịch dịch thể ñược biểu hiện khả năng phản ứng của kháng thể hoà tan, là thành phần tiết của tế bào lympho B

- Miễn dịch qua trung gian tế bào là khả năng ñáp ứng của tất cả các tế bào lympho

1.4 Khái niệm về kháng nguyên

Kháng nguyên (antigen) là vật chất sống hoặc chết từ môi trường bên ngoài lọt vào cơ thể ñộng vật theo nhiều ñường khác nhau Phần lớn chúng có bản chất protein và xa lạ với chính cơ thể ñộng vật “ Cái không phải tôi”

Kháng nguyên từ bên ngoài lọt vào cơ thể phần lớn là các vi sinh vật gây bệnh như virus, vi khuẩn, kí sinh trùng

Con ñường khác của sự xuất hiện kháng nguyên trong cơ thể là tế bào hay vi cấu trúc của cơ thể bị biến ñổi thành xa lạ với chính cơ thể như: tế bào ung thư, các mô lạ trong cơ thể

Kháng nguyên ñặc hiệu (chất sinh miễn dịch) là chất có khả năng kích thích sinh kháng thể ñể chống lại chính nó, hoặc liên kết với kháng thể, các thụ thể ñặc hiệu của các tế bào lympho

ðặc ñiểm chung của kháng nguyên ñặc hiệu là những phân tử của chúng có kích thước lớn Kích thước lớn thì mới có thể mang hết trong mình những tín hiệu của của một hệ thống di truyền ngoại lai ðặc ñiểm chung thứ hai là các phân tử kháng nguyên mang những nhóm ñặc hiệu của kháng nguyên Chính ñể chống những nhóm ấy mà cơ thể ñã sinh ra trung tâm hoạt ñộng của kháng thể Ngoài ra kháng nguyên phải có cấu trúc phức tạp

Như vậy tất cả các chất sinh miễn dịch ñều là kháng nguyên, song một

số chất kháng nguyên thì lại không gây ñáp ứng miễn dịch Ví dụ như hapten

là chất có trọng lượng phân tử thấp có thể gắn với kháng thể ñặc hiệu nhưng không kích thích tạo kháng thể nên không phải là kháng nguyên thực thụ

1.5 Kháiniệm về kháng thể

Kháng thể hay còn gọi là Antibody là các globulin có trong huyết thanh của ñộng vật có khả năng liên kết ñặc hiệu với kháng nguyên ñã kích thích sinh ra nó.

Kháng thể theo ñịnh nghĩa trên còn gọi là kháng thể miễn dịch hay kháng thể ñặc hiệu (immunoglobulin)

Kháng thể tự nhiên hay còn gọi là kháng thể không ñặc hiệu, có sẵn ở trong các dịch thể trước khi tiếp xúc với kháng nguyên như sữa, nước tiểu

ñó vào các mạch máu và tới các cơ quan

Niêm mạc: màng bao phủ các bộ phận ñường ruột, hô hấp, sinh dục Cũng như da niêm mạc bao gồm lớp biểu mô ở ngoài và mô liên kết ở trong Phía dýới là những tuyến tiết dịch ñể bắt giữ vi sinh vật Do niêm mạc

có ñộ ẩm cao nên một số virus, vi khuẩn có thể sống sót ví dụ như vi khuẩn gây bệnh giang mai

Dịch thể: Nước mắt, nước tiểu là những dịch thể có khả năng cuốn trôi vi sinh vật

ðộ pH: pH thấp ngăn sự phát triển của vi sinh vật

Dịch vii: Dịch vị trong dạ dày cùng với các enzym có pH rất thấp ức chế sự phát triển của vi sinh vật

Inte feronn: (IFN) Là nhóm glucoprotein cảm ứng chứa khoảng 146-

166 amino acid, chúng xuất hiện trong các tế bào cơ thể người khi bị nhiễm virus ñể chống lại virus

Hiện nay người ta biết có tới 22 gen ở nhiều loại tế bào khác nhau của người như ñại thực bào, tế bào lympho, các tế bào thuộc cơ quan lympho trung tâm và ngoại vi có khả năng sản xuất IFN khi chúng bị nhiễm virus

ðến năm 1980 người ta ñã phân lập ñược các gen mã hoá tổng hợp ba loại IFN và xây dựng công nghệ sản xuất INF bằng phương pháp tái tổ hợp

IFN là loại protein tương ñối ñơn giản, là sản phẩm của tế bào sống, nên bản thân nó không ñộc

Có 3 loại IFN: α, β, và γ khác nhau bởi số amino axit và hoạt tính sinh học của chúng α-IFN do bạch cầu sản xuất khi có virut xâm nhập, β-IFN do nguyên bào sợi sản xuất, còn γ-IFN do bạch cầu sản xuất qua phản ứng của

hệ miễn dịch

IFN tác dụng chống virus theo các cơ chế sau:

- IFN không tác ñộng trực tiếp lên virus, mà tác ñộng lên tế bào ñể tế bào tổng hợp ra các loại protein ñặc biệt, có khả năng kìm hãm sự phát triển của virus xâm nhập cơ thể bằng cách ngăn cản sự khởi ñầu của dịch mã và phá huỷ ARN thông tin của virus

- IFN còn có tác dụng ức chế sự tăng sinh nhanh chóng của tế bào ác tính, do tác ñộng ngăn cản quá trình dịch mã và tổng hợp protein trong tế bào

- IFN có tác dụng tăng cường sự biểu hiện của glucoprotein MHC lớp I và II trên bề mặt của tế bào, tạo ñiều kiện cho tế bào của hệ thống miễn dịch nhận diện kháng nguyên virus

- IFN với tư cách là một lymphokin tham gia quá trình ñiều hoà miễn dịch, thúc ñẩy quá trình biệt hoá của tế bào lympho T, NK, ðTB

Interleukin: Interleukin là một lymphokin bao gồm có Interleukin-1 (IL-1) và Interleukin-2 (IL-2) Nó có khả năng giúp cơ thể ñiều hoà miễn dịch, tăng khả năng miễn dịch và chống ung thư IL-2 là một cytokin quan trọng nhất ñối với sự phát triển và ñáp ứng miễn dịch thích ứng IL-2 có vai trò chính trong hoạt hoá các tế bào lympho T

Bố thểể:là một nhón protein huyết thanh thuộc hệ thống miễn dịch bẩm sinh không ñặc hiệu Nó cũng là nhóm glucoprotein có tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào vi sinh vật

Hoạt ñộng của bố thể làm tổn thương thành tế bào vi sinh vật gây bệnh sau ñó làm tan tế bào

1.6.4.Hiện tượng thực bào

Nhiều loại bạch cầu tham gia vào quá trình bảo vệ không ñặc hiệu theo con ñường thực bào Các tế bào này ñều có nguồn gốc từ tế bào nguồn trong tuỷ xương (hình 1.1)

* Bạch cầu hạt: bao gồm bạch cầu trung tính ña nhân, bạch cầu kiềm bạch cầu ưa axit; trong tế bào bạch cầu hạt thường chứa nhiều hạt sinh chất nhỏ và các chất khác nhau

Bạch cầu trung tính (PMN-polymorphonuclear neutrophile): chứa các hạt không bắt màu thuốc nhuộm, ñược tạo thành khối lượng lớn ở tuỷ xương và thường xuyên có ở trong máu PMN ñóng vai trò chính trong bảo

vệ không ñặc hiệu chống nhiễm trùng, chúng có khả năng thực bào các chất

lạ kể cả vi sinh vật và phế thải của tế bào theo cơ chế hoá ứng ñộng hấp dẫn

Bạch cầu ưa kiềm: chứa các hạt bắt màu thuốc nhuộm kiềm như xanh metylen

Bạch cầu ưa axit: phản ứng với thuốc nhuộm axit như bắt màu ñỏ với thuốc nhuộm eosin Bạch cầu axit có vai trò cân bằng hoạt ñộng sống của bạch cầu kiềm và gây ñộc ñối với ấu trùng một số ký sinh trùng như giun

* Bạch cầu không hạt: bao gồm các tế bào mono và lympho bào

Tế bào lympho: bao gồm hai loại tế bào lympho B và tế bào lympho T

là tế bào ñóng vai trò quan trọng trong ñáp ứng miễn dịch ñặc hiệu

Tế bào mono: là tế bào ñơn nhân, tiền thân của ñại thực bào Khi chui qua mao mạch tới các mô bị nhiễm trùng chúng trở thành ñại thực bào

ðại thực bào: ðại thực bào là tế bào có kích thước lớn, có khả năng bắt giữ xử lý kháng nguyên cũng như cùng với tế bào lympho sản xuất kháng thể ñể dáp ứng miễn dịch ðTB ñóng vai trò quan trọng trong chống nhiễm virus Nó tiết ra enzym xytokin khi gặp virus ðây là tín hiệu ñầu tiên ñáp ứng miễn dịch Hoặc vi sinh vật ñược dịch lympho ñưa về hạch lympho và tại ñây VSV bị thực bào tiêu diệt

* Hệ thống thực bào ñơn nhân (mononuclear phagocyte system):

Là mạng lưới các bạch cầu ñơn nhân có khả năng thực bào Dịch chứa trong hệ thống có nhiệm vụ bắt giữ và tiêu diệt vi sinh vật ở các mô và tập trung VSV vào các hạch lympho ñể tiêu diệt

Một số các ñại thực bào trong hệ thống này còn có khả năng chui ra khỏi hệ thống ñịnh cư tại các mô, ngược lại một số ñại thực bào ở trạng thái

tự do chúng di chuyển vào các mô bị vi sinh vật xâm nhập

Hình 1.1: Các tế bào tham gia ñáp ứng miễn dịch không ñặc hiệu

Cơ chế thực bào

Cơ chế thực bào gồm các bước sau:

- Các vi sinh vật gặp thực bào và dính vào thành tế bào, thông thường là

thông qua các thụ thể trên tế bào

- Thông qua thụ thể ñại thực bào thâu vi sinh vật vào bên trong tế bào và

sau ñó ñóng kín lại tạo không bào tiêu hóa gọi là phagosom

- Các lysosome tiến ñến dung hợp với phagosome ñể tạo thành các

phagolysosome Vi sinh vật trong phagolysosome bị tiêu hoá bởi các enzyme có nhiều trong lysosome

- Vật chất sinh ra sau khi tiêu hoá vi sinh vật sẽ ñược tống ra ngoài hoặc

nội tiêu bên trong tế bào

Cơ chế chuyển hoá tiêu diệt vi sinh vật trong tế bào: Các enzyme có trong lysosome chuyển hoá tiêu diệt tế bào thông qua các cơ chế khác nhau:

- Tạo thành H2O2, -OH, là các tác nhân ñộc ñối với vi sinh vật từ oxy

phân tử bởi các enzyme phụ thuộc oxy trong lysosome

- Sản sinh ra các tác nhân ñộc như các gốc nitrat, nitrit, halogen, có tác

dụng ñộc ñến tế bào ñể tiêu diệt tế bào

- Phân giải tế bào nhờ các enzyme thuỷ phân như phospholipase,

lysozyme, ribonuclease, deribonuclease,

- Tế bào bạch cầu trung tính tổng hợp nên defensin tiêu diệt tế bào bằng

cách tăng khả năng thấm của màng sinh chất của tế bào vi khuẩn, nấm

và ngăn cản sự nhân lên của virus

1.6.5 Sốt

Thông thường thân nhiệt luôn ổn ñịnh và ở nhiệt ñộ 370C ðể duy trùy nhiệt ñộ này ở não có vùng dưới ñồi (hypothalamus) làm nhiệm vụ ñiều hòa nhiệt ñộ cơ thể

Sốt là sự tăng nhiệt cơ thể, là cơ chế bảo vệ tự nhiên của cơ thể khi cơ thể bị nhiễm khuẩn Sự gia tăng nhiệt ñộ của cơ thể làm tăng hoạt ñộng của interferon, tăng hoạt tính enzyme và làm giảm nồng ñộ sắt tự do trong máu là nguồn cung cấp sắt cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật

Cơ chế sốt: ðại thực bào sau khi tiêu hoá vi sinh vật giải phóng ra chất gây sốt kích thích tế bào sinh ra IL-1, chất này có nhiệm vụ kích thích vùng dưới ñồi tiết ra prostaglandin ñiều chỉnh cho nhiệt ñộ cơ thể tăng lên Khi nồng ñộ IL-1 trong máu giảm cơ thể ñáp ứng bằng cách giãn mạch máu và tiết mồ hôi ñể hạ nhiệt ñến nhiệt ñộ bình thường của cơ thể

Một số chất gây sốt như: Polysaccarit, Peptidoglycan là các nội ñộc tố hoặc các ngoại ñộc tố gây sốt ñặc hiệu ví dụ như ñộc tố phá huỷ hồng cầu của Streptococcus pyogenes

1.6.6.Viêm cấp không ñặc hiệu

ðỏ: là do bạch cầu kiềm và tế bào mast tiết các chất hoạt mạch chẳng hạn như histamin làm dãn mạch làm cho máu dồn về nơi vết thương nhiều hơn

Nóng: cũng là hậu quả của sự dãn mạch, dòng máu tăng lên ở vị trí nhiễm trùng làm nhiệt ñộ tăng lên

Sưng: là do tính thấm thành mạch tăng, tiết dịch tập trung quanh tế bào

và mô Tính thấm tăng dẫn ñến sự xuyên mạch của tế bào trung tính và ñại thực bào tới ổ dịch làm nhiệm vụ thực bào

ðau: trong trường hợp bị viêm, tế bào máu bị tan, khởi ñộng một số tế bào tiết prostaglandin kích thích thần kinh gây ñau

CHƯƠNG 2 CHẤT SINH MIỄN DỊCH VÀ KHÁNG NGUYÊN

2.1 Chất sinh miễn dịch và kháng nguyên

Cần phải phân biệt các phân tử có tính kháng nguyên và các phân tử có tính sinh miễn dịch (immunogen)

Chất sinh miễn dịch là chất khi ñi vào cơ thể ñộng vật ở ñiều kiện thích hợp có khả năng gây ñáp ứng miễn dịch Tuy nhiên ñể hoạt ñộng như một kháng nguyên thực thụ thì các chất xâm nhập vào cơ thể phải là các protein phức tạp hoặc là các polyscarit có kích thước ñủ lớn, sẽ kích thích hình thành kháng thể kết hợp ñặc hiệu với kháng nguyên ñó

Các phân tử có kháng nguyên có thể kết hợp với các thành phần của ñáp ứng miễn dịch, chẳng hạn có thể kết hợp ñược với kháng thể hoặc thụ thể của các tế bào Như vậy nhiều hợp chất có thể liên kết với kháng thể, thụ thể kháng nguyên nhưng lại không có khả năng gây ñáp ứng miễn dịch Như vậy các immunogen ñều là kháng nguyên nhưng không phải tất cả những kháng nguyên

ñề là chât sinh miễn dịch immunogen

2.2 Các yếu tố cần thiết ñối với một kháng nguyên

Có ba yếu tố cần thiết của một kháng nguyên: tính lạ, trọng lượng phân

tử ñủ lơn và cấu trúc phức tạp

Tính lạ:

Chất gọi là kháng nguyên phải là chất lạ, hoặc là nó phải có mặt ít nhất một phần hình dạng không quen ñối với cơ thể Chất càng lạ với cơ thể bao nhiêu, khả năng kích thích cơ thể ñáp ứng MD càng mạnh.Yếu tố quyết ñịnh kháng nguyên (epitop) là một phần của phần tử kháng nguyên trực tiếp tương tác với kháng thể và chịu trách nhiệm ñối với tính ñặc hiệu của kháng nguyên

ða số các kháng nguyên là những chất cao phân tử bình thường không có sẵn trong cơ thể nên chúng là chất lạ

Khối lượng phân tử ñủ lớn:

Phân tử lượng của kháng nguyên phải có khối lượng phân tử ñủ lớn Phân

tử của kháng nguyên càng lớn thì càng có nhiều khả năng có những nhóm quyết ñịnh kháng nguyên lạ trên bề mặt

Các phân tử có khối lượng nhỏ hơn 5 000Da không hoạt ñộng như một kháng nguyên (penixilin, aspirin không có tính sinh miễn dịch)

Từ 6000-10000Da có thể có hoặc không có khả năng sinh miễm dịch ví

dụ như insulin thì không có khả năng ñáp ứng miễn dịch

Từ 10000- 14000 là kháng nguyên yếu trừ khi chúng ñược gắn với các trợ chất

Giới hạn phân tử lượng 40000- 50000Da là kháng nguyên mạnh Kích thước phân tử lớn dễ bị ñại thực bào, là bước khởi ñầu của ñáp ứng miễn dịch

Ngoài 3 ñiều kiện trên khả năng sinh miễn dịch ñộ mạnh yếu của kháng nguyên cũng phụ thuộc vào cả dạng thể hiện và cách thức xâm nhập vào cơ thể của kháng nguyên ðường vào của kháng nguyên theo ñường tĩnh mạch hoặc qua khoang bụng thì tốt hơn ñường dưới da hoặc cơ Trợ chất có tác dụng kéo dài sự tiếp xúc của kháng nguyên có hiệu quả vì vậy việc tiêm lặp ñi lặp lại có ý nghĩa ñáng kể

Hơn nữa, các tính chất như ñộ hoà tan, ñộ tích ñiện, hình dạng ba chiều, tính chất hoá học, sinh học của kháng nguyên và tình trạng sức khoẻ của cơ thể cũng ảnh hưởng ñến khả năng sinh miễn dịch Ví dụ như khi bị ung thư hệ thống lympho cũng bị chi phối khả năng cơ thể ñáp ứng miễn dịch

2.3 Tính ñặc hiệu của kháng nguyên

Sự liên kết giữa kháng nguyên và kháng thể hay giữa kháng nguyên và

tế bào lympho luôn mang tính ñặc hiệu cao Tính ñặc hiệu này tương tự như enzyme và cơ chất, nghĩa là chúng phải khớp với nhau như ổ khoá và chìa khoá

Không phải toàn bộ kháng nguyên tham gia ñáp ứng miễn dịch mà chỉ một phần của nó quyết ñịnh kháng nguyên (hay gọi là epitop) mới liên kết với

kháng thể hoặc tế bào lympho Mỗi Epitop chứa khoảng 6-8 amino acid hoặc một ñơn vị polysaccarit có khối lượng phân tử khoảng 750Da

Phần tương ứng với quyết ñịnh kháng nguyên nằm trên mỗi kháng thể gọi là vị trí kết hợp hay hay paratop, còn phần tương ứng trên tế bào lympho là thụ thể (ví dụ thụ thể của tế bào T là TCR) Epitop chính là “dấu vân tay” (dấu ấn) ñể cho kháng thể và tế bào có thẩm quyền miễn dịch nhận dạng kháng nguyên TCR và paratop cũng có kích thước tương ứng với kích thước của epitop

Mỗi một epitop chỉ gắn ñặc hiệu với 1 paratop hoặc TCR và sinh ra một dòng kháng thể ñặc hiệu Kháng nguyên có nhiều epitop khác nhau gọi là kháng nguyên ña giá và sẽ tạo ra nhiều dòng kháng thể khác nhau

2.4.Các loại kháng nguyên

Kháng nguyên trong tự nhiên rất ña dạng, tùy theo quan ñiểm và mức ñộ quan tâm mà người ta phân thành các loại kháng nguyên như sau: 2.4.1.Dựa theo cấu trúc hóa học

Kháng nguyên là protein:

Là kháng nguyên mạnh nhất và có ñủ 3 ñiều kiện của một kháng nguyên Tính ñặc hiệu của nó phụ thuộc vào trình tự sắp xếp các acid amin, cấu trúc và tính ña dạng của nó

Kháng nguyên polysacarit:

ða số polysacarit là kháng nguyên yếu vì cấu trúc lặp ñi lặp lại, thiếu sự

ña dạng về mặt hóa học, dễ bị phân giải khi vào cõ thể Kháng nguyên polysacarit ñiển hình là màng nhầy của tế bào vi khuẩn Pneumococcus kháng nguyên nhóm máu A, B

Kháng nguyên Lipit:

Lipit không phải là chất sinh miễn dịch nhưng khi kết hợp với protein (lipoprotein) thì trở thành kháng nguyên

Kháng nguyên Acid nucleic:

Acid nucleic không phải là kháng nguyên nhưng khi kết hợp với protein thì hoạt tính miễn dịch tăng lên ví dụ như kháng nguyên nucleoprotein ở vỏ virus

Hapten:

Như chúng ta ñã biết một số thuốc kháng sinh, mĩ phẩm, gia vị, chúng

có kích thước nhỏ, khối lượng phân tử thấp nên chúng không có tính sinh miễn dịch Nhưng kết hợp với protein tải thì có tính sinh miễn dịch và trở thành kháng nguyên Ví dụ như khi ta tiêm penicilin vào cơ, chúng có thể chuyển thành acid penixilinic có khả năng tạo phức với protein của cơ thể và trở thành một kháng nguyên mạnh có thể gây choáng phản vệ với người mẫn cảm

Kháng nguyên nhóm máu rất ña dạng về mặt hoá học cũng như cấu trúc của chúng Chúng có thể là protein (Rh) hoặc là glucolip (ABH) Kháng nguyên thuộc hệ thống kháng nguyên bạch cầu người (HLA) là glucoprotein, trái lại kháng nguyên viêm gan B lipoprotein

2.4.2 Dựa theo nguồn gốc

Kháng nguyên ñồng loài:

Là kháng nguyên khác alen do cùng một locut gen mã hóa nhưng biểu hiện khác nhau ở những cơ thể khác nhau trong cùng loài Nghĩa là kháng nguyên chỉ có ở một số cá thể trong cùng một loài Ví dụ như là nhóm máu A,B

và Rh

Kháng nguyên ña loài:

Là kháng nguyên có trên bề mặt tế bào của nhiều loại ñộng vật hoặc chủng vi sinh vật khác nhau Kháng thể ñược tạo thành chống lại kháng nguyên của loài này cũng có thể phản ứng chéo với kháng nguyên của loài khác

Tự Kháng nguyên:

Là thành phần vốn có của cõ thể, nhưng trong ñiều kiện nhất ñịnh cơ thể coi là vật lạ và sinh ra kháng thể chống lại chúng

2.4.3 Kháng nguyên vi sinh vật

Kháng nguyên vi khuẩn:

Thành phần của kháng nguyên vi khuẩn rất phức tạp, bao gồm 2 loại chính

Kháng nguyên hòa tan: Là các enzyme ngoại bào, ngoại ñộc tố ñược tiết

ra bên ngoài từ tế bào vi sinh vật

Kháng nguyên không hòa tan: Là thành phần của tế bào vi sinh vật, các ñộc tố khi mất tính ñộc vẫn dữ nguyên tính kháng nguyên nhưng không gây bệnh Ví dụ giải ñộc tố bạch hầu uốn ván ñựơc dùng ñể chế vaccine

Kháng nguyên virus: Có hai nhóm chính

Kháng nguyên V: Là một phần hoặc toàn bộ hạt virut nguyên vẹn có khả năng kích thích sinh kháng thể trung hòa virus

Kháng nguyên S: Là kháng nguyên hòa tan bao gồm các glucoprotein vỏ ngoài, acid nucleid hoặc là kháng nguyên ñược tách từ tế bào chủ ñã bị nhiễm virus

2.5 Vacxin và tá chất

Vacxin ?

Vacxin là chất liệu chế từ các vi sinh vật hoặc các kháng nguyên ñặc hiệu của chúng ñể ñưa vào cơ thể người hay ñộng vật ñể gây miễn dịch chủ ñộng cho cộng ñồng do chính các vi sinh vật tương ứng gây ra

Tiêu chuẩn chấp nhận cho một vacxin là:

- Tuyệt ñối an toàn và vô trùng khi sử dụng với khối lượng lớn

- Hậu quả bảo vệ cộng ñồng tương ñối cao và phải kéo dài (có thể là suốt ñời)

- Thích ứng với tình hình dịch tễ ñịa phương

- ðược dung nạp tốt, dễ sử dụng, ổ ñịnh về chất lượng, giá cả chấp nhận ñược

Ta có thể tạm thời phân loại vacxin hiện có như sau:

Vacxin chứa vi sinh vật ñã bị giết chết bằng tác nhân vật lý, hoá học ñó là vacxin tả, thương hàn, ho gà, cúm, viêm não, ñược gọi là vacxin bất hoạt hay vacxin chết

Vacxin sản xuất sản suất từ các vi sinh vật còn sống, nhưng ựã ựược làm giảm ựộc tố nhờ các phương pháp di truyền học ựó là vacxin sởi, vacxin bại liệt trẻ em, ựược gọi là vacxin sống

Vacxin chế từ ựộc tố vi khuẩn ựã ựược làm giải ựộc như vac xin bạch hầu uốn ván gọi là vacxin giải ựộc tố

Vacxin chứa vi sinh vật còn sống gây bệnh cho súc vật, nhưng không ựộc với người Chúng gây tình trạng nhiễm trùng nhẹ ở người tạo ra miễn dịch cho người tránh khỏi mắc bệnh mặng đó là vacxin phòng bệnh lao của trâu bò

và vacxin ựậu mùa của bò chế từ virus ựậu mùa của trâu bò

Vacxin hoá học là vacxin ựược sản xuất từ kháng nguyên của vi khuẩn ựã

bị giết như vacxin thương hàn, màng não cầu

Vacxin tái tổ hợp là vacxin ựược tổng hợp nhờ công nghệ AND tái tổ hợp, ựó là vacxin vỏ của vurus bệnh dại và viêm gan B

Cơ chế hoạt ựông của tá chất:

- Giới thiệu kháng nguyên vào vị trắ thắch hợp trong vi sinh vật

- Lưu trữ và giải phóng kháng nguyên chậm

- Tuyển mộ và hoạt hoá các tế bào trình diện kháng nguyên và tế bào bạch huyết

- Hoạt hoá các bố thể và làm gia tăng sự tổng hợp, tiết và gắn kết của cytokin

- Mang các biểu vị của tế bào T ñến kháng nguyên MHC lớp I và MHC lớp II

2.6 Liều lượng và ñường vào của kháng nguyên

Cùng với sự hiểu biết về miễn dịch học hiện nay, các nhà nghiên cứu ñề nghị rằng phản ứng miễm dịch phụ thộc vào liều lượng, ñường vào và thời gian kéo dài của kháng nguyên trong hạch bạch huyết

Liều lượng của kháng nguyên:

- Liều lượng của kháng nguyên quá ít sẽ không ñủ kích thích ñáp ứng miễn dịch

- Liều lượng quá nhiều dẫn ñến tình trạng tê liệt miễn dịch và không có ñáp ứng miễn dịch

ðường vào của kháng nguyên:

Trong tự nhiên kháng nguyên có thể vào cơ thể bằng nhiều con ñường khác nhau: như qua niêm mạc ñường hô hấp, sinh dục, qua da Tuy nhiên, người ta có thể chủ ñộng tiêm kháng nguyên vào da dưới da hoặc trong bắp thịt hay qua ñường tĩnh mạch ñể giúp kháng nguyên nhanh chóng tiếp cận với hệ thống miễn dịch

- Nếu tiêm qua da, cơ bắp có ñáp ứng miễn dịch tế bào

- Tiêm qua tĩnh mạch có ñáp miễn dịch dịch thể

Nguyên tắc tiêm chủng: Hầu hết các vacxin hiện nay cần phải tiêm nhiều mũi mới ñạt ñủ lượng kháng thể bảo vệ trong trường hợp nhiễm trùng Người ta ñưa lượng nhỏ kháng nguyên vào cõ thể kích thích mạch tế bào T tạo trí nhớ ñáp ứng miễn dịch Người ta tiếp tục tiêm vacxin nhắc lại thì ñáp ứng miễn dịch dịch thể tăng lên tạo khả năng miễn dịch cao và bền vững

CHƯƠNG III CÁC CƠ QUAN VÀ TẾ BÀO THAM GIA

ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH

Hệ thống miễn dịch bao gồm nhiều cơ quan, nhiều tế bào, các phân tử hoà tan nằm rải rác khắp cơ thể chúng hợp tác với nhau ñể nhận diện và phản ứng với kháng nguyên theo nhiều cách, dẫn ñến ñáp ứng miễn dịch cuối cùng Các cơ quan lympho bao gồm cơ quan lympho trung tâm và cơ quan lympho ngoại vi Các tế bào tham gia ñáp ứng miẽn dịch bao gồm các

tế bào các tế bào ñáp ứng miễn dịch không ñặc hiệu (tế bào trình diện kháng nguyên, ñại thực bào, bạch cầu ña nhân, tiểu cầu, tế bào NK và tế bào K) mà chúng ta ñã ñề cập ở chương 1 Các tế bào tham gia ñáp ứng miễn dịch ñặc hiệu ñó là quần thể tế bào lympho

3.1 Các cơ quan lympho

3.1.1 Cơ quan lympho trung tâm

Tuyến ức (Thymus)

Tuyến ức là cơ quan lympho biểu mô, gồm khối dẹp có 2 thùy nằm ngang, nằm ở phần dưới cùng của xương cổ sau xương ức, trước ñộng mạch tim Khối lượng của nó khoảng 15 gam ñối với trẻ sơ sinh và ở tuổi thành niên chỉ còn khoảng 3 gam

Tuyến ức xuất hiện sớm nhất so với cơ quan lympho khác trong thời

kỳ bào thai, ñạt cực ñại lúc sinh , giảm dần sau tuổi dậy thì, teo lại khi tuổi già Tuyến ức gồm tế bào lympho và tế bào biểu bì, là cơ quan lympho trung tâm ñáp ứng miễn dịch

Tuyến ức ñược chia thành hai vùng Vùng ngoài là vỏ, vùng trong là tuỷ Các tế bào gốc từ tủy xương vào tuyến ức có nhiệm vụ biệt hóa và phát triển thành tế bào lympho T Tại tuyến ức chúng tăng sinh và mất dần Chỉ còn 5% tế bào T chín, chúng rời khỏi tuyến ức vào máu rồi ñi ñến cơ quan lympho ngoại vi

Các bệnh lý về tuyến ức: cắt bỏ tuyến ức, thiếu sản hoặc tăng sản tuyến ức ñều dẫn ñến rối loạn ñáp ứng miễn dịch Việc cắt bỏ tuyến ức ở ñộng vật trưởng thành, không làm thay ñổi miễn dịch tế bào, nhưng ở ñộng vật mới sinh làm thay ñổi ñáng kể lượng tế bào lympho trong máu và giảm mạnh ñáp ứng miễn dịch Nếu gép tuyến ức hoặc tiêm nhắc lại những chất chiết từ tuyến ức, thì sự thiếu hụt miễn dịch sẽ ñược hồi phục

Vào năm 1961 hai nhà khoa học Burnet và Mile ñã xác minh vai trò của tuyến ức bằng thực nghiệm là cắt bỏ tuyến ức ở chuột mới sinh Sau khi

bị cắt, chuột nhắt không ñược hoàn hảo về mặt miễn dịch cho ñến lúc chết Chúng chậm lớn, da bị viêm, tăng nhạy cảm với bệnh nhiễm khuẩn, kháng thể hình thành kém, tế bào lympho trong máu hầu như không có, miễm dịch

bị ức chế ñến nỗi chúng hoàn toàn nhận mảnh gép lạ Nếu gép trả lại tuyến

ức, hoặc ñưa vào máu những tế bào tuyến ức thì mọi việc trở lại bình thường

Túi Fabricius

Túi Fabricius là cơ quan lympho trung tâm có ở gia cầm, nằm gần hậu môn, có cấu trúc lympho – biểu mô Cũng tương tự như tuyến ức, nó phát

triển khi gà nở và teo ñi khi trưởng thành Nếu cắt bỏ túi Fabricius sẽ giảm lượng tế bào plasma và cơ thể không tạo kháng thể

Vai trò của túi Fabricius: là cơ quan lympho trung tâm, có liên quan ñến sự biệt hóa tế bào lympho B và tạo thành kháng thể, tức là ñáp ứng miễn dịch dịch thể Các lympho bào trong túi, một phần do tế bào nguồn tuỷ xương chuyển tới, một phần ñược tạo ra ngay trong túi

Ở các ñộng vật có vú không có túi Fabricius nhưng lại có cơ quan tương ñương ñó là tủy xương (Bone marraw) và các cơ quan lympho hệ tiêu hóa Người ta tìm thấy tiền lympho B ở tủy xương và gan

Các tế bào lympho B chín ñược chuyển từ túi Fabricius tới cơ quan lympho ngoại vi Ở ñó chúng tiếp xúc với kháng nguyên, biệt hóa ñể trở thành tế bào plasma sản xuất kháng thể

3.1.2 Các cơ quan lympho ngoại vi

Bao gồm lách, hạch lympho, phân tán khắp trong cơ thể

Lách (Spleen):

Là cơ quan ngoại vi lớn nhất nằm trong ổ bụng ở phía trái sau dạ dày

và sát cơ hoành tiếp giáp với tyuến tuy và thận trái Chức năng miễn dịch, nó

là một phần quan trọng trong hệ thống miễn dịch Là nơi cư trú của các tế bào lympho ñã ñược biệt hóa từ cơ quan trung tâm

Lách bao gồm hai vùng, vùng tuỷ ñỏ chứa ñầy hồng cầu và gắn liền với nhiệm vụ phá huỷ những tuỷ ñỏ ñã bị suy yếu Vùng tuỷ trắng chứa các

tế bào lympho T và cũng ñược chia làm hai vùng, vùng tế bào T phụ thuộc tuyến ức và vùng tế bào T không phụ thuộc tyuến ức Tế bào lympho T bao quanh trung tâm mầm chứa tế bào lympho B Vùng ranh giới tuỷ trắng và tuỷ ñỏ, có nhiều tế bào ñuôi gai (mang kháng nguyên) phân chia giữa tuỷ ñỏ

và tuỷ trắng Lách chứa 50% tế bào B và 30 ñến 40% tế bào T

Lách là nơi tập trung và bẫy kháng ngyuên vào theo ñường tĩnh mạch,

là cơ quan chính sản xuất kháng thể Ngoài ra vùng mạch ở vỏ lách là thừng lách có chứa nhiều thực bào, tế bào lympho, bạch cầu ñơn nhân to, tương bào, bạch cầu hạt, hoạt ñộng như một bộ lọc ñể thải loại vi khuẩn, virus và

bị nhiễm trùng, vi khuẩn vượt qua tất cả các hạch ñể vào máu Tuy nhiên, hệ thống hạch ñã làm chậm sự nhiễm trùng ñể cơ thể kịp thời ứng phó

Hạch bao gồm phần vỏ và phần tủy

Vùng vỏ nông chứa tế bào lympho B còn vùng vỏ sâu chứa tế bào lympho T, ñại thực bào và một ít tế bào B ðại thực bào bẫy và trình diện kháng nguyên cho tế bào lympho T và hoạt hóa tế bào lympho T Phần tủy

có nhiều xoang chứa dich lympho Các tế bào plasma sản xuất kháng thể di

từ phần vỏ sang phần tuỷ

Khi không có kháng nguyên, phần lớn các tế bào lympho rời khỏi hạch Khi xâm nhập vào cơ thể, kháng nguyên theo dịch lympho ñược ñưa

về hạch, tại ñây nó bị ñại thực bào tóm và xử lý Các tế bào lympho B, T và ñại thực bào hợp tác với nhau thực hiện ñáp ứng miễn dịch, tạo kháng thể và sau ñó ra khỏi hạch ñể khuyếch ñại ñáp ứng miễn dịch

3.1.3 Các cơ quan khác

Màng Peyer:

Là những hạch lympho tập trung thành từng ñám nằm ở lớp dưới niêm mạc ruột non Trong hạch chứa nhiều lympho bào B biệt hoá thành tế bào sản xuất kháng thể IgA, các trung tâm mầm và các vùng phụ thuộc tuyến ức Nó ñóng vai trò quan trọng trong việc phát triển tính miễn dịch ñối với các kháng nguyên trong ruột non

Hạch hạnh nhân họng (Tonsil and adennoids):

Là ñám mô lympho ở niêm mạc vùng giữa miệng và hầu, ñối với trẻ

em nó trở nên sưng tẩy khi bị nhiễm trùng lặp ñi lặp lại ñường hô hấp Hạch hạnh nhân, chúa 2/3 lympho B và 1/3 lympho T

Một số cơ quan lympho khác

Ở một số nơi khác như phế mang, phế quản, ñường niện, ñường sinh dục cũng chứa mô lympho nằm dưới lớp niêm mạc

Nhìn chung các cơ quan lympho này ñều chứa mang lympho, trung tâm mầm và tham gia vào ñáp ứng miễn dịch Mặc dù không phải là cơ quan lympho quan trọng nhưng chúng tạo thành mạng lưới ña dạng và hoàn hảo 3.2 Các tế bào tham gia ñáp ứng miễn dịch

3.2.1 Biệt hóa hình thành các tế bào tham gia ñáp ứng miễm dịch

Từ tế bào nguồn tuỷ xương chúng biệt hoá thành hai dòng: dòng tạo máu và dòng lympho

1- Dòng tạo máu

Dòng tạo máu tiếp tục biệt hoá thành 3 dòng: tế bào dòng hồng cầu, tế bào dòng tuỷ và tế bào dòng nhân khổng lồ

Hình 3.1:Sơ ñồ biệt hóa hình thành các tế bào tham gia ñáp ứng miễn dịch

Dòng hồng cầu tạo hệ máu ñỏ tham gia gián tiếp ñáp ứng miễn dịch

Các tế bào dòng tuỷ, biệt hoá thành hai dòng Một dòng tạo thành các

tế bào ñơn nhân, từ ñó biệt hoá thành ñại thực bào Một nhánh tạo thành tế

bào ña nhân rồi sau ñó phân hoá thành bạch cầu trung tính, bạch cầu ưa kiềm

và bạch cầu ưa acid

Dòng tế bào khổng lồ tạo thành dòng tế bào tiểu cầu

2- Dòng tế bào nguồn lympho

Dòng tế bào lympho ñi vào cơ quan lympho trung tâm (tuyến ức) ñể

tiếp tục biệt hoá thành 2 dòng lympho

Dòng tiền tế bào lympho T và sau ñó biệt hoá thành dòng lymphoT

Tế bào nguồn tủy xýõng

Tế bào nguồn tủy xýõng tạo máu Tế bào nguồn Lympho

Tiền TB NK (tủy xýõng) Tiền TB T (tuyến ức)

Tiền TB B (tủy xýõng)

TB NK chín TB T

chín

TB B chín

TB dòng tủy

TB dòng

hồng cầu

TB dòng nhân khổng lồ

Tế bào ñõn nhân

ðại thực bào

TB ña nhân

TB Tiểu cầu Bạch cầu

Nguyên

hồng cầu

TB kiềm TB.Ttính TB Axit

Hợp tác

Ngoài ra chúng còn biệt hoá thành dòng tiền tế bào NK (Natural killer) rồi biệt háo thành NK chín Quá trình này không xảy ra ở cơ quan lympho trung tâm

Sau khi biệt hoá các dòng tế bào tham gia ñáp ứng miễn dịch ñặc hiệu

1-Các tế bào trình diện kháng nguyên (APC)

Kháng nguyên ñược nhận biết bởi các APC và ñược trình diện tới tối

tế bào lympho T dưói hình thức một chuỗi peptit thẳng trên một kháng nguyên phù hợp tổ chức lớp I và lớp 2 (MHC -I và MHC- II)

Các tế bào ñảm nhận trình diện kháng nguyên chủ yếu có trong da, tyuến ức, lách, hạch Các tế bào lympho, ñại thực bào cũng có những chức

năng này

Quá trình trình diện kháng nguyên diễn theo các giai ñoạn sau:

- Gắn kháng nguyên vào tế bào thông qua thụ thể

- Giai ñoạn xử lí và và nuốt kháng nguyên

Sự tham gia ñại thực bào vào ñáp ứng miễn dịch

Chế biến kháng nguyên

Khi có kháng nguyên xâm nhập vào biểu mô và tiếp xúc với ñại thực bào

Tế bào này bắt giữ, nuốt kháng nguyên (ví dụ như vi khuẩn) và tiết enzyme tiêu diệt vi khuẩn và bộc lộ tính quyết ñịnh kháng nguyên của ñại thực bào

Giới thiệu kháng nguyên

Bứớc này ñại thực bào trình diện kháng nguyên (APC), ñể kháng nguyên tiếp cận với tế bào T ðây là bước khởi ñầu của sự hình thành kháng thể ðộng tác giới thiệu kháng nguyên của ñại thực bào ñóng vai trò quan trọng trong sản xuất kháng thể, bởi vì một số kháng nguyên chỉ có thể kích thích tế bào lympho thông qua ñại thực bào

Kích thích ñại thực bào

ðại thực bào có thụ thể gắn với Fc của IgG và bố thể C3b làm tăng khả năng thực bào

Tập trung ñại thực bào

Sau khi tác ñộng qua lại với kháng nguyên, tế bào lympho mẫn cảm tiết ra các yếu tố ñể tập trung ñại thực bào vào những nơi có kháng nguyên

Tạo kháng thể

ðại thực bào tương tác với thụ thể (TCR) của tế bào T và hoạt hóa tế bào T

Tế bào T kích thích B sản xuất kháng thể

3-Bạch cầu ña nhân

Bạch cầu ña nhân hay còn gọi là bạch cầu có hạt có nguồn gốc từ tuỷ xương, chúng chiếm 60 ñến 70% bạch cầu máu ngoại vi Chúng có khả năng bám dính và xuyên mạch Các tế bào bạch cầu này không có tính ñặc hiệu với kháng nguyên nhưng chúng có vai trò chủ yếu trong viêm cấp Chức năng chủ yếu của bạch cầu là thực bào

4-Tế bào NK

Là những tế bào lympho có hạt, chiếm khoảng 5 ñến 10% tổng tế bào lympho trong máu Tế bào NK có khả năng nhận ra sự vắng mặt hay thay ñổi của phần tử MHC lớp I trên bề mặt của tế bào khác khi mới hoạt ñộng Thụ thể của tế bào NK với MHC gọi là KIR ( thụ thể ức chế của tế bào hung thủ) Khi KI R tiếp xúc với MHC thì ức chế tín hiệu hoạt hoá chương trình dung giải tế báo, tức là chúng chỉ hoạt ñộng giết tế bào mà không có hoặc ít MHC I (tế bào ung thư hoặc tế bào nhiễm virus)

5-Tế bào K

Các tế bào này có thụ thể ái tính yếu ñối với IgG gọi là FcγRIII Chúng là thành phần của hiện tượng ñộc tế bào phụ thuộc kháng thể

3.2.3.Tế bào ñáp ứng miễn dịch ñặc hiệu

1-Tế bào lympho T và B

Chúng là quần thể tế bào lympho phân bố rất rộng trong tuỷ xương, tuyến ức, hạch, lách và trong máu ngoại vi Trong máu ngoại phân tán trong tuàn hoàn máu, bạch huyết và là một trong các loại tế bào thịnh hành nhất ở ñộng vật có vú Cả hai loai lymphoT và lympho B ñều bắt nguồn từ tế bào nguồn tủy xương Sự trưởng thành của tế bào lympho nằm dưới sự kiểm soát của tuyến ức gọi là tế bào phụ thuộc tuyến ức hay tế bào lympho T Phần lớn tế bào còn lại là tế bào lympho B Tỷ lệ phân bố tể bào T và tế bào

B như sau

Nơi cư trú Tế bào T Tế bào B

Tủy xương Một số Nhiều

Tuyến ức Nhiều Rất hiếm

Ống ngực 85% 15%

Hạch lympho 80% 20%

Lách 65% 35%

Máu ngoại vi 75% 15%

Tế bào lympho T biệt hóa và trưởng thành trong tuyến ức Về hình thái tế bào T nhẵn nhụi Tế bào T có glucoprotein tương ứng, ñó là thụ thể bào T ñể nhận diện kháng nguyên và phân tử MHC

Tế bào B biệt hóa và trưởng thành trong tủy xương Tế bào B có bề mặt xù xì, trên bề mặt tế bào B có các thụ thể giành cho bố thể C3, C4, thụ thể giành cho ñoạn Fc của kháng thể và thụ thể giành cho kháng nguyên phù hợp tổ chức (MHC)

Sự khác biệt giữa tế bào lympho T và tế bào lympho B

Kiểm tra ñáp ứng miễn dịch (TC)

Thời gian sống: nhiều tháng ñến

nhiều năm

Tế bào lympho B Nguồn gốc: Tủy xương Nõi chín: Tủy xương Không lưu ñộng

Có thụ thể với bố thể

Có tính ñặc hiệu KN hẹp Khi có KN kích thích tăng sinh tế bào plasma và tế bào nhỏ

Thời gian sống lâu: nhiều tháng ñến nhiều năm

Thời gian sống ngắn: nhiều ngày ñến nhiều tuần

1- Quá trình biệt hóa tế bào T

Tế bào lympho T bắt nguồn từ tế bào gốc của tuỷ xương sinh ra tế bào tiền lympho T Chúng qua máu vào tuyến ức ñể ñược chọn lọc, tại ñây xuất hiện những dấu ấn khác nhau Trong thời gian chúng lưu tại tuyến ức tế bào lympho T tiếp thu một cuộc huấn luyện miễn dịch bằng khả năng nhận biết kháng nguyên và phân biệt kháng nguyên của mình với kháng nguyên lạ

Sự chọn lọc ưu tiên là sự chọn lọc dương tính liên quan ñến khả năng

nhận biết phân tử MHC trên các tế bào thông qua thụ thể TCR của tế bào tuyến ức ða số chết tại chỗ, chỉ còn một số tế bào sống lâu (CDT8, có khả năng nhận ra phần tử MHC I và CDT4 có khả năng nhận ra MHC II) Tiếp theo của quá trình chọn lọc ân, nhằm tiếp tục loại bỏ những tế bào còn có khả năng nhận biết ra kháng nguyên của bản thân Sau quá trình chọn lọc kép như vậy các tế bào tuyến ức có dấu ấn CDT4+ và CDT8+ sẽ kết thúc quá trình trưởng thành rồi biệt hóa trở thành lympho T chín ñể thực hiện chức năng của tế bào lympho T Sau ñó chúng tiếp tục chuyển vào phần vỏ rồi vào phần tủy rồi chuyển vào máu ñể tạo quần thể ở tế bào T4 & T8 ở cơ quan lympho ngoại vi (hạch lympho) Quá trình trưởng thành trong tuyến ức

sẽ là một sự thay ñổi căn bản về nặt chức năng của tế bào lympho T

Quần thể T4 biệt hóa tiếp ñể tạo thành các phân lớp:

LymphoT hỗ trợ (Th) hay lymphoT khuyếch ñại (Ta) có nhiệm vụ hoạt hóa thúc ñẩy hoạt ñộng lympho T khác thông qua việc tiết interleukin –2

LymphoT gây quá mẫn muộn (TDTH) có nhiệm vụ tiết lymphokin hoạt hóa ñại thực bào và bạch cầu dẫn ñến quá mẫn nuộn

Lympho T ñiều hòa ngược (TFR có tác dụng hoạt hóa tế bào lympho T ức chế

Quần thể T8 biệt hóa thành 2 dòng tế bào khác:

Lympho T ñộc tế bào (TC) tấn công công trực tiếp vào kháng nguyên

lạ trên bề mặt, ví dụ như tế bào mang virus ñể ñáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào

Lympho T ức chế (TS) có nhiệm vụ ñiều hòa ñáp ứng miễn dịch, ức chế mọi hoạt ñộng của lympho khác

Nhờ kháng thể ñơn dòng ñặc hiệu với từng kháng nguyên mà người ta xác ñịnh ñược thành phần kháng nguyên của mỗi loại tế bàoT Kháng thể ñơn dòng kí hiệu OKT-1 ñến OKT- 11 ứng với kháng nguyên T1 ñến T11 2- Sự biệt hóa tế bào B

Tế bào lympho B chiếm khoảng 5 ñến 10% số tế bào lympho tuần hoàn

và ñược xác ñịnh bằng các kháng thể màng hay còn gọi là kháng thể bề mặt

(SIg) mà chúng tổng hợp Cũng như tế bào lympho T chúng bắt nguồn từ tế bào tiền thân cư trú ở cơ quan tạo huyết ở gan phôi sau ñó ñược sản xuất tại tuỷ xương

Sự biệt hóa tế bào lympho B xảy ra ở tủy xương (ñối với ñộng vật có vú) và túi fabricius (ở chin)

Quá trình biệt hoá tế bào lympho B ñược chia làm hai giai ñoạn: giai ñoạn không phụ thuộc vào kháng nguyên và giai ñoạn phụ thuộc kháng nguyên (còn gọi là giai ñoạn hoạt hoá)

Giai ñoạn không phụ thuộc kháng nguyên

Trong giai ñoạn này từ tế bào nguồn chúng ñược biệt hoá thành tế bào lymph B chưa chín Các tế bào này mới chỉ mang trên mình kháng thể bề mặt (SIg) thuộc lớp IgM Sau ñó chúng nhận kháng thể thuộc lớp IgD, thậm chí một số biệt hoá tiếp chúng nhận thêm kháng thể lớp IgM hoặc IgA hoặc IgE Các SIg ñóng vai trò như một thụ thể ñể tiếp nhận kháng nguyên

Giai ñoạn ñược hoạt hoá bởi kháng nguyên

Trong giai ñoạn này các tế bào lympho ñược hoạt hoá bởi kháng nguyên ñể tạo thành tế bào B chín Khi kháng nguyên vào cơ thể sẽ lựa chọn những SIg tương ứng kích thích thành nguyên bào plasma sau ñó tăng sinh

và biệt hoá thành plasma chín sản xuất chỉ một loại kháng thể và tiết ra ngoài Quá trình này xảy ra trong máu ngoại vi và cần có sự kích thích của kháng nguyên và sự hỗ trợ của tế bào lympho TH

ðặc trưng của quá trình chín dần thành tế bào sản xuất kháng thế là sự mất dần của SIg và sự tống hợp dần Ig tiết ra ngoài

3- Sơ ñồ biệt háo của tế bào lympho T và tế bào lympho B

3.2.4 Phức hệ phù hợp phù hợp tổ chức

Phức hệ phù hợp tổ chức hay còn gọi là kháng nguyên phù hợp tổ chức (phù hợp mô), chúng có mặt trong tất cả tế bào ñông vất bậc cao, có vai trò quan trọng trong trong thải bỏ mảnh ghép trong cấy ghép dị gen Các gen mã hoá cho các kháng nguyên này ñịnh khu trên cánh tay ngắn của nhiễm sắc thể số 6 Ở người có 3 cụm gen HLA: HLA- I, HLA- II, HLA -III

HLA- I: có cấu trúc ña hình của chuỗi nặng α xuyên màng, liên kết không công hoá trị với chuỗi β có nguồi gốc gen từ nhiễm sắc thể số 16 Nhận biết tế bào TC có thụ thể CD8

HLA- II: Là những phần tử glucoproptein gồm hai chuỗi polypeptit xuyên màng Nhận biết ñặc hiệu với tế bào TH có thụ thể CD8

3.2.5 Một số phần tử hoà tan trong ñáp ứng miễn dịch

Trong ñáp ứng miễm dịch một số thành phần huyết tương tham gia vào sự ñào thải yếu tố gây bệnh và phức hợp kháng nguyên- kháng thể Các

Hình 3.2: Sơ ñò biệt của tế bào lympho T&B

Tế bào nguồn

thành phần này tạo thành từng hệ thống theo dây chuyền, có sự tự ñiều hoà,

ức chế, khuyếch ñại sao cho phản ứng thích hợp với hoàn cảnh Một trong số

ñó tham gia trực tiếp vào quá trình ñáp ứng miễn dịch ñó là hệ thống bố thể, các cytokin

1- Hệ thống bố thể

Bố thể:

Bố thể là hệ thống miễn dịch dịch thể bẩm sinh không ñặc hiệu (chương1) Nó tham gia vào phản ứng chống viêm và sự ñề kháng chống nhiễm khuẩn Hệ thống bố thể gồm 30 cấu thành (ñược kí hiệu C1 ñến C9)

có trong huyết tương và tế bào Tuỳ thuộc vào trình tự phản ứng và ñiều kiện biểu hiện hoạt lực của chúng mà ñược kí hiệu khác nhau Các cấu thành của

bố thể trong huyết tương không hoạt ñộng Khi có kích thích chúng bị hoạt hoá Có hai con ñường hoạt hoá bố thể: con ñường cổ ñiển và con ñường nhánh Dù theo con ñường nào cũng dẫn ñến C3 Các protein gây hoạt hoá,

ức chế hay ñiều hoà chúng tham gia vào mỗi giai ñoạn, chúng ở ngay trên huyết tương hay trên tế bào nguồn

Hoạt hoá theo con ñường cổ ñiển:

Theo con ñường này, các phức kháng nguyên kháng thể là yếu tố chính Ngoài ra có một số hoạt chất sinh học như plasmin, thrombin, các polysaccharit, một số vi khuẩn gram âm như: Samonella, E.coli, Neissria, , một số virus HIV

Quá trình hoạt hoạt hoá có sứ tham gia của bố thể C1, C4, C2 và theo các bước sau ñây

- Tạo phức hợp kháng nguyên - kháng thể

- Hoạt hoá C1

- Hạot hoá C4 và C2

- Hoạt hoá C3

Hoạt hoá theo con ñường nhánh

Con ñường nhánh là một trong những hàng rào bảo vệ ñầu tiên của cơ

thể chống lại yếu tố gây bệnh trước khi hình thành ñáp ứng miễm dịch Con ñường cạnh có thể ñược hoạt hoá bởi các phức hợp miễn dịch của IgG, IgA Hoạt hoá theo con ñường cạnh thường chịu trách nhiệm sinh ra phản ứng phản vệ

Hoạt tính sinh học của bố thể

- Vai trò trong phải ứng viêm

- Vai trò trong sự ñề kháng chống nhiễm khuẩn

- Chuyển hoá các phức hợp miễn dịch

- Kiểm soát ñáp ứng miễn dịch

2- Các cytokin

Các cytokin do tế bào tiết ra, chúng ñóng vai trò trung tâm trong quá trình ñáp ứng miễn dịch với nhiều chúc năng khác nhau

IL-1: do tế bào B, ñại thưc bào, tế bào nội mô, tế bào biểu mô tiết ra

Có chức năng gây sốt, chúc năng trong phản ứng viêm, tăng trưởng tế bào T

và các tế bào khác

IL-2: do tế bào TH ñã hoạt hoá tiết ra, làm nhiệm vụ hoạt hoá phân bào và sản xuất các chất trung gian tác ñộng lên tế bào T và B, tác ñộng lên

tế bào TH, Tc và hoạt hoá tế bào NK

IL-3: có nguồn gốc từ mono bào hoặc do tế bào T tiết ra, chức năng hoạt hoá tế bào gốc ở tuỷ xương

IL-4: do tế bào T tiết ra, có chức năng làm tăng trưởng tế bào T&B, gây cảm ứng IgE

IL-5: do tế bào T hoạt hoá tiết ra, chức năng làm tăng trưởng tế bào B, gây cảm ứng IgA

IL-6: do ñại thực bào và tế bào sơ tiết ra, chức năng kích thích tế bào B 3- Các globulin miẽn dịch (chương 4)

Chương 4 CÁC GLOBULIN MIỄN DỊCH (KHÁNG THỂ)

Kháng thể (antibody) là các globulin có trong huyết thanh của ñông vật có vú, có khả năng liên kết ñặc hiệu với kháng nguyên ñã kích thích sinh

ra nó, ñược kí hiệu I(g) Kháng thể bao gồ 5 dạng khác nhau, ñược ñặc trưng bởi tính ñặc hiệu và quyêt ñịnh kháng nguyên tương ứng

Kháng thể ñược tìm thấy chủ yếu ở trong huyết thanh của ñộng vật, như vậy huyết thanh chứa kháng thể ñặc hiệu kháng nguyên ñược gọi là kháng huyết thanh

4.1 Bản chất và tính chất của kháng thể

Trong huyết thanh của người và ñộng vật có vú chứa albumin, α, β và γ- globulin thì γ- globulin là kháng thể vì vậy kháng thể có bản chất protein

và bị biến tính bởi các tác nhân hóa học, hóa lý và sinh học

Hoạt tính kháng thể phụ thuộc pH, nhiệt ñộ môi trường và nhiều yếu

tố khác Các muối (NH4)2SO4, Na2SO4, cồn Ở 50C làm kết tủa kháng thể nhưng không làm mất ñi những ñặc tính của nó Nhờ tính chất này mà người

ta có thể tinh khiết kháng thể

Hai ñặc tính sinh học quan trọng của kháng thể là:

+ Có khả năng phản ứng ñặc hiệu với kháng nguyên, thể hiện qua các phản ứng sau:

- Phản ứng kết tủa

- Phản ứng ngưng kết

- Phản ứng phát quang

- Phản ứng ñánh dấu phóng xạ

+ Khả năng biểu hiện như một kháng nguyên

Tức là kích thích tạo ra kháng thể chống lại chính nó Chống lại Ig (IgA, IgG, IgM, IgA, IgD) hay từng mảnh của phân tử Ig (mảnh Fab hoặc Fc) Kháng thể chống lại kháng thể gọi là kháng kháng thể

Cơ sở của các phương pháp xét nghiệm dựa trên miễn dịch là tính ñặc hiệu của kháng thể nhận biết kháng nguyên và ái lực của kháng thể khi nhận

biết kháng nguyên Ái lực của kháng thể ñối với kháng nguyên sẽ quyết ñịnh nồng ñộ kháng nguyên kháng thể tối thiểu cần cho phản ứng kháng nguyên kháng thể Tính ñặc hiệu thể hiện ở khả năng nhận biết ñược một mẫu có hay không có kháng nguyên và khả năng phân biệt một kháng nguyên nhất ñịnh hay một nhóm kháng nguyên

Tính ñặc hiệu của kháng nguyên phụ thuộc chủ yếu vào chất dùng ñể gây miễn dịch

Cấu trúc hoá học của cộng hợp haptenp-protein quyết ñịnh tính ñặc hiệu của kháng thể thu ñược

Tuỳ thuộc vào yêu cầu mà người ta tạo ra những kháng thể chỉ có khả năng nhận biết một chất nhất ñịnh hoặc một nhóm chất có cấu trúc tương tự nhau

4.2 Cấu trúc của kháng thể miễn dịch

4.2.1.Cấu tạo chung của kháng thể miễn dịch

Nhờ công trình nghiên cứu của Porter và Eldelmen ñã xác ñịnh ñược cấu trúc của monomer kháng thể

Tất cả các dạng kháng thể ñều có cấu tạo giống nhau, do một hay nhiều ñơn vị monome tạo thành ðơn vị cơ bản cửa phân tử kháng thể gồm 4 chuỗi polypeptit hai chuỗi nặng có trọng lương phân tử lớn (2H) và hai chuỗi nhẹ có phân tử lượng thấp (2L) nối nhau bằng liên kết cộng hoá trị (S-S) và liên kết không công hoá trị Mô hình cấu trúc cơ bản của phân tử Ig miễn dịch gồm 4 chuỗi ñối xứng nhau, trong ñó hai chuỗi nặng, hai chuỗi nhẹ nối với nhau bới cầu nối disulful Trình tự acid amin giống hệt nhau theo từng ñôi chuỗi nặng và chuỗi nhẹ

Hình 4.1: Cấu trúc của kháng thể miễn dịch

-S-S - -S-S -

-s-s- -s-s-

ng

cố ñị n

h

Vùng biến ñổi

Phần

Fc

C h uỗ

i nặ

n F

nguyên

Trật tự acid amin vùng cố ñịnh của chuỗi nhẹ giống nhau ở các lớp kháng thể, còn vùng biến ñổi luôn khác nhau kể cả ở lớp Ig do cùng một tế bào sinh ra

4.2.3 Chuỗi nặng

Trọng lượng phân tử 50.000Da, chứa 450 acid amin, có 5 loại chuỗi nặng γ, µ, α, δ, ε ứng với 5 lớp kháng thể là IgG, IgM, IgA, IgD, IgE Như thế mỗi lớp kháng thể có 1 chuỗi nặng riêng và 2 chuỗi nhẹ chung

Do vậy: Lớp IgG:ñược ký hiệu như sau γ2 κ2 hoặc γ2 λ2

Lớp IgM:ñược ký hiệu như sau µ2 κ2 hoặc µ2 λ2

Lớp IgA:ñược ký hiệu như sau α2 κ2 hoặc α 2 λ2

Lớp IgD:ñược ký hiệu như sau δ2 κ2 hoặc δ2 λ2

LgE:ñược ký hiệu như sau ε2 κ2 hoặc ε2 λ2

Chuỗi nặng gồm 4 vùng acid amin, 1 vùng biến ñổi và 3 vùng cố ñịnh Hai vùng biến ñổi VL và VH nằm kề nhau tạo thành vị trí kết hợp kháng nguyên (paratop)

Vùng giũa CL1 và CL2 gọi là khớp nối tạo cho Ig có hình chữa Y Vùng này có thể ñiều chỉnh và tạo ra một góc từ 0 ñến 180 o ñể phù hợp với việc gắn kháng nguyên ðây là nơi dễ tác ñộng của enzyme

4.2.4 Vùng gấp khúc

Cầu nối disulfua vừa nối 2 chuỗi polypeptit lại với nhau tạo thành phân tử kháng thể, vừa nối các acid amin nằm xa nhau trong 1 chuỗi ñể tạo

ra những gấp khúc xoắn cuộn (hình 4.2b)

Chuỗi nhẹ có 2 xoắn cuộn còn chuỗi nặng có 4 xoắn cuộn Chức năng các vùng gấp khúc là hợp tác với nhau tạo nên bề mặt là vị trí gắn kháng nguyên

Tuỳ thuộc vào việc sử lí với các enzym khác nhau mà ta thu các mảnh khác nhau Dưới tác dụng của enzyme papain cắt IgG làm 3 mảnh mảnh (hình 4.2a)

-

Hình 4.2a: Cấu tạo vùng gấp khúc của Ig miễn dịch

Phần liên kết với kháng nguyên

Hình 4.2b: Cấu tạo vùng gấp khúc của Ig miễn dịch

- 2 mảnh Fab (Fragment antigen binding) gồm 1 chuỗi nhẹ và nửa chuỗi nặng ở phần ñầu amin) chịu tách nhiệm kết hợp với kháng nguyên

- Mảnh Fc (Fragment cri stalizable) phần còn lại của 2 chuỗi nặng Mảnh

Fc có tính ñặc hiệu với kháng nguyên khi nó tác dụng như một kháng nguyên và có khả năng gắn với ñại thực bào, hoặc tế bào B hoặc gắn với

bố thể

4.2.5 Chuỗi J

- Là một chuỗi glucopolypeptit

- Kích thước gần bằng chuỗi nhẹ

- Trọng lượng phân tử 15.000 Da

.- Thành phần chuỗi J chứa nhiều xystein

Nhiệm vụ: Nối các monome globulin miễn dịch thành phân tử lớn

Ví dụ: Trong phân tử IgM chuỗi J nối các phân tử IgM lại với nhau thành ngôi sao 5 cánh Trong phân tử IgA tiết, Chuỗi J nối 2 mảnh Fc lại với nhau thông qua cầu nối disulfua

4.3 Các lớp Ig miễn dịch

Có 5 lớp globulin miễn dịch mang tên chuỗi nặng là

Lớp IgG, Lớp IgM, Lớp IgA, Lớp IgD và Lớp IgE

4.3.1 Lớp IgG (γ2 κ2 hoặc γ2 λ2)

Cấu tạo

Là globulin miễn dịch chủ yếu, chiếm 80 ñến 85% tổng số Ig trong huyết thanh, là phân tử monome có trọng lượng phân tử 160.000 Da, hằng số lắng 6S chiếm 2,5% hydratcarbon

Cấu trúc của phân tử IgG thường thay ñổi, nhưng ở dạng tự do có như hình chữ Y

Ở người bình thường nồng ñộ IgG trong huyết thanh là 1200mg/100ml Còn thông thường nó chiến khoảng 800 ñến 1680 mg/100ml Nó là kháng thể quan trọng nhất ở người Nó là kháng thể vi khuẩn, kháng thể kết tủa, chất ngưng kết máu, chất tan máu

Dựa vào sự khác biệt về số lượng và vị trí gắn của cầu nối disunfua, người ta chia IgG ra làm 4 phân lớp: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 Trong huyết thanh người bình thường IgG1 nhiều nhất và IgG4 là ít nhất

ðặc tính sinh học:

Là kháng thể duy nhất truyền từ mẹ sang con qua nhau thai và tự tổng hợp sau khi sinh vài tháng

IgG ñảm nhiệm nhiều chức năng:

Opsonin hóa: Fc gắn với thụ trên bề mặt của ñại thực bào và Fab gắn với quyết ñịnh kháng nguyên tạo ñiều kiện cho ñại thực bào bắt giữ và dung giải kháng nguyên

Hoạt hóa bố thể trừ IgG4, theo con ñường cổ ñiển dẫn ñến làm tan tế bào ñích

Gây ñộc qua trung gian tế bào phụ thộc kháng thể: phần Fab gắn với

tế bào ñích, phần Fc gắn với tế bào K và hút tế bào ñích cho tế bào K và tiết

ra lymphokin tiêu diệt tế bào ñích

Trung hòa ñộc tố như uốn ván, nọc ong

Gây ngưng kết tế bào vi khuẩn và trung hòa virus

4.3.2 Lớp IgM (µ2 κ2 hoặc µ2 λ2)