Nghiên cứu đặc tính di cư và thực bào của hồng cầu ở ếch đồng hoplobatrachus rugulosus (wiegmann, 1834)

Hoạt tính thực bào của hồng cầu Kết quả đào tạo Trong khuôn khổ thực hiện đề tài đã đào tạo được 02 cử nhân sư phạm sinh học: • Đặng Trình Ngọc Diệu, đề tài “Bước đầu khảo sát đặc tính

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1 ThS Võ Văn Thanh – Khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Tp Hồ Chí Minh

2 ThS Trương Văn Trí – Khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Tp Hồ Chí Minh

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH v

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU vii

SUMMARY x

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI 4

1.1.1 Trên thế giới 4

1.1.2 Trong nước 5

1.2 ĐẶC ĐIỂM MÔ-SINH LÍ TẾ BÀO MÁU ẾCH 6

1.2.1 Khái niệm chung về máu ếch 6

1.2.2 Quá trình tạo máu ở Lưỡng cư 7

1.2.2.1 Quá trình tạo hồng cầu 9

1.2.2.2 Nguồn gốc bạch cầu 9

1.2.3 Các loại tế bào máu 10

1.2.3.1 Hồng cầu 10

1.2.3.2 Bạch cầu 12

1.2.3.3 Tiểu cầu 15

1.3 SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH DI CƯ 15

1.4 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH THỰC BÀO 16

1.4.1 Khái niệm, ý nghĩa 17

1.4.2 Các loại tế bào thực bào trong cơ thể 17

1.4.2.1 Tiểu thực bào (Microphage) 17

1.4.2.2 Đại thực bào (Macrophage) 18

1.4.3 Đặc điểm của hoạt động thực bào 19

1.4.4 Các giai đoạn của hoạt động thực bào 20

1.4.4.1 Giai đoạn tiếp cận (Aproaching) 21

1.4.4.2 Giai đoạn gắn kết (Adhesion) 22

1.4.4.3 Giai đoạn hấp thụ (Absorbing) 23

1.4.4.4 Giai đoạn tiêu hóa nội bào (Intracellular digestion) 23

CHƯƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 VẬT LIỆU VÀ HÓA CHẤT SỬ DỤNG 25

2.1.1 Dụng cụ, thiết bị 25

2.1.2 Hóa chất 26

2.2 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 27

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.3.1 Phương pháp thu mẫu 28

2.3.2 Phương pháp tách hồng cầu 28

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu khả năng di cư tự phát của tế bào máu 29

2.3.4 Phương pháp nghiên cứu khả năng thực bào của tế bào máu 30

2.3.5 Phương pháp làm tiêu bản và nhuộm tiêu bản 30

2.3.6 Phương pháp xác định PI, PR 30

2.3.7 Phương pháp xử lí thống kê 31

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 33

3.1 ĐẶC TÍNH DI CƯ CỦA HỒNG CẦU HOPLOBATRACHUS

RUGULOSUS 33

3.1.1 Khả năng di cư tự phát của hồng cầu Ếch đồng 33

3.1.2 Đặc tính di cư của hồng cầu Ếch đồng dưới sự thay đổi nhiệt độ trong thí nghiệm in vitro 36

3.2 ĐẶC TÍNH THỰC BÀO CỦA HỒNG CẦU HOPLOBATRACHUS RUGULOSUS 38

3.2.1 Khả năng thực bào của hồng cầu Ếch đồng H rugulosus 38

3.2.2 Hoạt tính thực bào của hồng cầu đối với nấm men S cerevisiae 42

3.2.3 Hoạt tính thực bào của hồng cầu đối với S aureus 45

3.2.4 Hoạt tính thực bào của hồng cầu đối với Shigella sp 47

3.2.5 Ảnh hưởng của các đối tượng thực bào khác nhau lên hoạt tính thực bào của hồng cầu H rugolosus trong các nhiệt độ ủ khác nhau 50

3.2.5.1 Giá trị PI đối với các đối tượng thực bào khác nhau 50

3.2.5.2 Chỉ số PR của hồng cầu đối với các đối tượng thực bào khác nhau 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

KẾT LUẬN 56

KIẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các dụng cụ và thiết bị sử dụng cho thí nghiệm 25

Bảng 2.2 Các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm 26

Bảng 3.1 Diện tích phân tán của hồng cầu sau 24 giờ ủ trong các điều kiện nhiệt độ khảo sát được phân nhóm khác biệt theo phương pháp phân nhóm của Tukey 36

Bảng 3.2 Chỉ số PI, PR của hồng cầu H rugulosus đối với S Cerevisiae 42

Bảng 3.3 Giá trị PI (Prop (%)) được kiểm định khác biệt theo Relative Risk 42

Bảng 3.4 Chỉ số PI, PR của hồng cầu H rugulosus đối với S aureus 45

Bảng 3.5 Giá trị PI (Prop (%)) được kiểm định khác biệt theo Relative Risk 45

Bảng 3.6 Chỉ số PI, PR của hồng cầu H rugulosus đối với Shigella sp 47

Bảng 3.7 Giá trị PI (Prop (%)) được kiểm định khác biệt theo Relative Risk 48

Bảng 3.8 Chỉ số PI của hồng cầu H rugulosus đối với các đối tượng thực bào khác nhau 50

Bảng 3.9 Chỉ số PR của hồng cầu H rugulosus đối với các đối tượng thực bào khác nhau 53

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ thành phần của máu 7

Hình 1.2 Sơ đồ lí thuyết về sự tạo máu (theo Klontz, 1969) 8

Hình 1.3 Sơ đồ sự biệt hóa các tế bào máu 9

Hình 1.4 Tiêu bản tế bào máu của loài ễnh ương châu Mỹ (Rana catesbiana) 11

Hình 1.5 Sự trưởng thành của thực bào đơn nhân 18

Hình 1.6 Các giai đoạn của quá trình thực bào 20

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 27

Hình 2.2 Kĩ thuật mổ lộ tim ếch 28

Hình 2.3 Kĩ thuật thu máu ếch 28

Hình 2.4 Phương pháp tách hồng cầu 29

Hình 2.5 Mẫu được cố định bằng dung dịch formaldehyde 10% 30

Hình 3.1 S ự phân bố của tế bào máu H rugulosus trong ô nuôi: 33

Hình 3.2 Sự phân bố các hồng cầu ếch trong ô sau 24 giờ ủ 34

Hình 3.3 Các hồng cầu ếch H rugulosus hình thành chân giả với hình dạng khác nhau trong quá trình di cư tự phát 35

Hình 3.4 Diện tích phân tán của hồng cầu H rugulosus theo nhiệt độ 37

Hình 3.5 Hồng cầu H rugulosus bắt màu thuốc nhuộm Giemsa (x40) 38

Hình 3.6 Giai đoạn hồng cầu tiếp cận hóa ứng động (x40) 39

Hình 3.7 Giai đoạn hồng cầu kết dính các đối tượng thực bào (x40) 40

Hình 3.8a Giai đoạn bắt hấp thụ các đối tượng thực bào ở hồng cầu (x40) 40

Hình 3.8b Giai đoạn hoàn thành hấp thụ các đối tượng thực bào ở hồng cầu (x40) 41

Hình 3.8c Giai đoạn nội tiêu hóa đối tượng thực bào ở hồng cầu (x40) 41

Hình 3.9 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi chỉ số PI của hồng cầu H rugulosus đối với S cerevisiae trong các nhiệt độ nuôi ủ khác nhau 43

Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến chỉ số PI của hồng

cầu H rugulosus đối với S aureus 45

Hình 3.11 Biểu đồ biểu hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến chỉ số PI của

hồng cầu H rugulosus đối với Shigella sp 48

Hình 3.12 Biểu đồ chỉ số thực bào của hồng cầu H rugulosus đối với S

cerevisiae, S aureus và Shigella sp trong các nhiệt độ nuôi ủ khác nhau 50

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

Hoplobatrachus rugulosus (Wiegmann, 1834)

Mã số: CS.2015.19.42

Chủ nhiệm đề tài: ThS Trần Thị Phương Dung Tel: 0989392162

E-mail: tpdung2007@gmail.com

Cơ quan chủ trì đề tài : Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM

Cơ quan và cá nhân phối hợp thực hiện :

ThS Võ Văn Thanh, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM

ThS Trương Văn Trí, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM Thời gian thực hiện: từ 10/2015 đến 10/2016

1 Mục tiêu:

Ếch đồng

đối tượng thực bào

2 Nội dung chính:

dưới gel agarose theo M.Z Fedorova và V.N Levin, 2001

C, 28oC, 37oC

nuôi ủ 20oC, 28oC, 37oC

20oC, 28oC, 37oC

3 Kết quả chính đạt được (khoa học, ứng dụng, đào tạo, kinh tế-xã hội): Kết quả khoa học

Đề tài khảo sát khả năng di cư và thực bào của hồng cầu ở Ếch đồng

đối tượng thực bào Shigella sp., S aureus, S cerevisiae trong điều kiện nhiệt độ

bao quanh đối tượng thực bào tương tự như ở bạch cầu Khi tăng hoặc giảm nhiệt

độ nuôi ủ thì khả năng di cư của tế bào hồng cầu cũng tăng và giảm tương ứng Khả năng thực bào của hồng cầu không những phụ thuộc vào những điều kiện nhiệt độ

mà còn phụ thuộc vào đối tượng thực bào Khi gặp phải điều kiện nhiệt độ bất lợi, khả năng thực bào của hồng cầu tăng lên đáng kể Hoạt tính thực bào của hồng cầu

Kết quả đào tạo

Trong khuôn khổ thực hiện đề tài đã đào tạo được 02 cử nhân sư phạm sinh học:

• Đặng Trình Ngọc Diệu, đề tài “Bước đầu khảo sát đặc tính di cư và thực

bào của tế bào hồng cầu ếch đồng Rana rugulosa dưới sự thay đổi nhiệt độ trong thí

nghiệm in vitro”, đạt xuất sắc

• Nguyễn Thanh Thùy, đề tài “Khảo sát khả năng thực bào của tế bào hồng

cầu ếch đồng Hoplobatrachus rugulosus (weigmann, 1835) đối với một số đối

tượng thực bào”, đạt xuất sắc

Báo cáo khoa học đã công bố

Kết quả nghiên cứu từ đề tài đã xuất bản 01 bài báo khoa học trong tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, 02 bài báo khoa học trong tạp chí chuyên ngành danh mục AGRIS:

• Tran Thị Phuong Dung, Nguyen Vo Thuan Thanh, Vo Van Thanh (2016),

“Investigation of the migratory activity of Hoplobatrachus rugulosus nuclear

chí khoa học Đại học Sư phạm Tp Hồ Chí Minh, ISSN 1859-3100, số 61, trang 104–112

Xác nhận của cơ quan chủ trì Chủ nhiệm đề tài

Project Title: The study of the migratory and phagocytic activities of

Hoplobatrachus rugulosus Wiegmann 1834 erythrocytes

- To evaluate the ability to phagocytosis in H rugulosus erythrocytes for

some phagocytic objects

2 Main contents:

- Determining the spontaneous migration ability in H rugulosus

erythrocytes using method of test under agarose, utilizing technique of Fedorova M.Z and Levin V.N., 2001

- Estimating the migration activity of erythrocytes by their distribution area

- Studying the ability to phagocytosis in H rugulosus erythrocytes using

microscopy method

- Determining phagocytic indices in H rugulosus erythrocytes for phagocytic objects (Shigella sp., Staphylococcus aureus, Saccharomyces

- Estimating the phagocytic ability of erythrocytes at incubation temperature

of 20oC, 28oC, 37oC

3 Results obtained:

Scientific results

The migratory and phagocytic abilities of frog red blood cells were studied

The phagocytic indices of erythrocytes for phagocytic objects Shigella sp., S

estimated It’s been shown that Hoplobatrachus rugulosus erythrocytes are capable

of migration amoebic movement and phagocytosis by forming pseudopodia surrounding objects as leukocytes Raising and lowering the incubation temperature lead to increase and decrease of migratory activity, respectively Phagocytic ability

of erythrocytes does not only depend on the incubation temperature, but also depends on phagocytic objects When encountering adverse temperature conditions, the phagocytic ability of erythrocytes increased significantly Phagocytic activity in

H rugulosus red blood cells for S cerevisiae and Shigella sp increase at elevated

Training results

02 bachelors of teaching biology were trained:

• Dang Trinh Ngoc Dieu, project “Study of migratory and phagocytic

abilities of frog Rana rugulosa Wiegmann 18334 erythrocytes under the change of the temperature in experiences in vitro”, excellent

• Nguyen Thanh Thuy, project “Study of the ability to phagocytosis for some

phagocytic objects in Hoplobatrachus rugulosus (weigmann, 1835)”, excellent

Publications

03 articles were published on the results of the study:

“Investigation of the migratory activity of Hoplobatrachus rugulosus nuclear

37-39 (from AGRIS citation base)

• Vo Van Thanh, Chernyavskikh S.D., Nguyen Thanh Thuy, Do Huu Quyet, Tran Thi Mong Co (2015), “A study of the phagocytic activity of Hoplobatrachus rugulosus nuclear erythrocytes”, International research Journal, №8(39), pp 9-11 (from AGRIS citation base)

• Vo Van Thanh, Dang Trinh Ngoc Dieu, Nguyen Thanh Thuy, Truong Van

Tri (2014), “Studying migratory and phagocytic abilities of frog Rana rugulosa Wiegmann 1834 erythrocytes under the change of the temperature

in the in vitro experiment”, HCMC University of Education Journal of

Sciences, ISSN 1859-3100, Vol 61, pp 104–112

Comfirmation of implementing institution Coordinator

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Miễn dịch là một biện pháp bảo vệ cơ thể khỏi các thể sống, các chất mang các dấu hiệu thông tin di truyền lạ đối với nó Sự tương tác của mô với bất kì các nhân tố xâm hại từ môi trường ngoài (kháng nguyên) diễn ra theo một cơ chế cổ điển và ổn định được biết đến là quá trình thực bào Thực bào là một trong những phản ứng tối quan trọng đảm bảo khả năng kháng tự nhiên của cơ thể và giúp cơ thể phát triển cơ chế miễn dịch đặc hiệu (tạo kháng thể) [32]

Quá trình thực bào trong cơ thể được thực hiện bởi các tế bào chuyên biệt – các tiểu thực bào, đại thực bào và tế bào mono (tiền thân của đại thực bào) Đây là quá trình nhiều giai đoạn rất phức tạp, bắt và tiêu hủy các vi thể lạ rơi vào các mô

mà không gây hại đến các mô và tế bào chính thức [10]

Thực bào là một yếu tố miễn dịch không đặc hiệu đóng vai trò rất lớn trong các quá trình chống viêm nhiễm, làm lành vết thương Quá trình thực bào diễn ra theo các giai đoạn kế tiếp: tế bào thực bào tiếp cận các vật thể lạ, hình thành các chân giả, bao vây, bắt giữ và tiêu hoá chúng

Trong những năm gần đây, người ta dành sự chú ý to lớn đến việc nghiên cứu hoạt tính thực bào của tế bào máu ở động vật có xương sống Chi tiết và cơ chế thực hiện chức năng miễn dịch của bạch cầu ở các đại diện khác nhau ở động vật có xương sống đến nay vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, mặc dù vai trò của chúng

năng tham gia vào các cơ chế miễn dịch của hồng cầu ở động vật bậc thấp lại càng

ít được đề cập [58, 59]

Đối với các tế bào thực bào, di cư là một trong những giai đoạn của quá trình thực bào Đặc tính di cư của bạch cầu ở động vật có vú và con người đã được đến cập đến nhiều trong các tài liệu khoa học Quá trình di cư tự phát và di cư có kích thích ở bạch cầu trong những trạng thái bệnh lí và sinh lí khác nhau của cơ thể đã được nghiên cứu nhiều Có những giả thuyết cho rằng, hồng cầu ở động vật bậc

thấp có khả năng “hấp thụ” các hạt lạ Tuy nhiên, hoạt tính di cư của hồng cầu có nhân vẫn chưa được nghiên cứu và xác định rõ

Trong những năm gần đây, sự nghiên cứu về hoạt tính thực bào của tế bào máu ở động vật có xương sống đang được quan tâm Sinh học tế bào ngày nay rất quan tâm nghiên cứu mối tương tác qua lại giữa tính bền vững của hồng cầu và trạng thái sinh lí của cơ thể Cho nên việc nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự bền vững của tế bào hồng cầu có nhân, và khả năng thực bào của chúng đã trở thành một trong những vấn đề cần thiết được quan tâm

Những biến đổi trong cơ thể động vật hữu nhũ và con người trong những điều kiện nhiệt độ bất lợi đã được nghiên cứu và mô tả cụ thể trong các tài liệu khoa học Năm 1981, Prokopenko L G đã nghiên cứu sự ảnh hưởng tích cực của việc tăng nhiệt độ đối với các yếu tố của tính kháng và miễn dịch [34] Đối với động vật biến nhiệt, nhiệt độ môi trường xung quanh là một trong những yếu tố quan trọng tác động đến các quá trình sinh lí nói chung và hệ miễn dịch nói riêng Mặc dù vậy, cho đến nay việc nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ đến các giai đoạn của quá trình thực bào của hồng cầu vẫn chưa được đề cập

Ếch đồng Hoplobatrachus rugulosus (H rugulosus) là một loài động vật biến

nhiệt, có đời sống lưỡng cư Sự biến thiên nhiệt độ môi trường gây ra những tác động không nhỏ đến hoạt động sinh lí cơ thể nói chung, và đến khả năng thực bào

hồng cầu ở Ếch đồng là phải xem xét trong mối tương quan với sự biến thiên của nhiệt độ môi trường ngoài

bào của hồng cầu ở Ếch đồng Hoplobatrachus rugulosus (Wiegmann, 1834)”

2 Mục tiêu nghiên cứu

đồng

- Đánh giá khả năng thực bào của hồng cầu Ếch đồng đối với một số đối tượng thực bào

3 Nội dung nghiên cứu

dưới gel agarose theo M.Z Fedorova và V.N Levin, 2001

28oC, 37oC

vi

C, 28oC, 37oC

20oC, 28oC, 37oC

4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng: Tế bào hồng cầu Ếch đồng Hoplobatrachus rugulosus

(Wiegmann, 1834)

Phạm vi nghiên cứu: Đề tài khảo xác khả năng di cư tự phát và khả năng

1834) trưởng thành trong tất cả các thời vụ của năm, không phân biệt về giới tính

của ếch làm thí nghiệm Đề tài tiến hành thí nghiệm trên 60 con ếch

Đối tượng thực bào Saccharomyces cerevisiae, Shigella sp., Staphylococcus

aureus

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI

1.1.1 Trên thế giới

nhiên và thực bào trong điều kiện thí nghiệm, P Prunesco đã cho rằng bên cạnh bạch cầu, có nhiều loại tế bào khác ở các đại diện của động vật có xương sống có khả năng tham gia vào quá trình thực bào [58]

Năm 2000, một nghiên cứu về những biến đổi của đặc tính di cư tự phát và di

cư có kích thích của tế bào bạch cầu trung tính trong các bệnh mô liên kết lan tỏa (Diffuse connective tissue diseases) đã được thực hiện Pizov A.V và cộng sự đã giải thích việc mất chức năng di cư của bạch cầu là do hậu quả của việc biến đổi về hình thái chức năng của chúng ở những người bệnh so với những người không mắc bệnh này [33]

Năm 2002, hoạt tính di cư của bạch cầu ở chuột bạch trong những điều kiện tăng và giảm nhiệt độ của cơ thể đã được nghiên cứu [36] Các tác giả đã chứng minh rằng khi tăng nhiệt độ cơ thể đến mức vừa phải làm tăng hoạt tính di cư của bạch cầu ở động vật thí nghiệm; khi làm lạnh đến có dấu hiệu gây mê, các phản ứng

di cư của bạch cầu hầu như không thay đổi so với nhiệt độ bình thường Сác tác giả cho rằng, yếu tố nhiệt độ đóng vai trò như một bộ “điều biến” làm khởi động các phản ứng bảo vệ của cơ thể Khi tăng nhiệt độ môi trường làm tăng diện tích phân tán tự phát và có kích thích của tế bào bạch cầu

Năm 2006, T R Raffel và cộng sự công bố nghiên cứu về những tác động tiêu cực của sự thay đổi nhiệt độ lên hệ miễn dịch của Lưỡng cư [60]

Năm 2011, E.V Zubareva đã đưa ra đánh giá về tác động của nhiệt độ lên

hoạt tính di cư của tế bào bạch cầu ở Rattus norvegicus Khi tăng nhiệt độ môi

trường làm tăng diện tích phân tán tự phát và có kích thích của tế bào bạch cầu [20]

Trong những năm gần đây, bằng việc chứng minh khả năng di cư của tế bào

hồng cầu ở Rana ridibunda, Cyprinus carpio và Gallus domesticus dưới ảnh hưởng

của nhiệt độ môi trường nuôi ủ, nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Tổng hợp Nghiên cứu Quốc gia Belgorod đã mở ra một hướng đi mới trong việc nghiên cứu hoạt tính thực bào ở hồng cầu có nhân

thành phần actin của bộ xương tế bào hồng cầu và bạch cầu trong quá trính di cư tự phát ở một vài đại điện lớp Lưỡng cư, Cá và Chim Thành phần actin đóng vai trò quan trọng giúp hồng cầu và bạch cầu tạo ra chân giả trong quá trình di cư [41]

Năm 2013, Bukovtsova I.S và cộng sự đã khảo sát tính mùa vụ của khả năng

thực bào của hồng cầu Cyprinus carpio và Rana ridibunda đối với Saccharomyces

với Saccharomyces cerevisiae của hồng cầu tăng, còn khả năng thực bào của chúng đối với Bacillus subtilis tăng ở mùa hè

Năm 2014, Chernyaskikh S D và cộng sự đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của

nhiệt độ và thời gian nuôi ủ lên khả năng thực bào của tế bào hồng cầu Cyprinus

đến 8 giờ

1.1.2 Trong nước

Năm 2011, Đặng Thị Hoàng Oanh và Đặng Thụy Mai Thi đã chứng minh ở

cá Diêu hồng nhiễm vi khuẩn Streptococcus agalactiae, số lượng hồng cầu giảm

dần sau 4 tuần còn tổng bạch cầu và số lượng các loại bạch cầu tăng dần qua các đợt thu mẫu [8]

Năm 2014, Lê Xuân Hải, Vũ Đức Bình và Nguyễn Hà Thanh đã chứng minh chỉ số thực bào của bạch cầu đa nhân trung tính tuy giảm ít, nhưng tỷ lệ bạch cầu đa nhân trung tính có thực bào và khả năng diệt vi khuẩn của mỗi bạch cầu đa nhân trung tính giảm rõ rệt đối với các bệnh nhân u lympho non-Hodgkin được điều trị hóa chất [4]

1.2 ĐẶC ĐIỂM MÔ-SINH LÍ TẾ BÀO MÁU ẾCH

1.2.1 Kh ái niệm chung về máu ếch

Máu là thành phần quan trọng nhất của môi trường bên trong cơ thể và đảm nhận nhiều chức năng sinh lý khác nhau, góp phần điều tiết một cách chính xác nội môi trường, giữ cho hoạt động sống của cơ thể luôn luôn bình thường

Tế bào máu ếch có nhiều điểm tương đồng về hình thái-sinh lí với tế bào máu ở Cá, Bò Sát và Chim Các tế bào máu trưởng thành có thể được xác định bởi hình thái và các đặc trưng bắt màu thuốc nhuộm khi quan sát dưới kính hiển vi quang học

Máu có hai thành phần chính là các tế bào máu và huyết tương Các chức năng của hai thành phần này đôi khi phân biệt và đôi khi được chia sẻ bởi cả hai Những thành phần của huyết tương (hay huyết thanh - huyết tương đã loại bỏ fibrinogen sau khi làm cho máu đông) bao gồm một số giới hạn các ion vô cơ và một thành phần rộng các hợp chất hữu cơ liên hệ phần lớn đến các chức năng trao đổi chất Thành phần tế bào bao gồm các tế bào riêng biệt có hình thái và các chức năng khác nhau

Hình 1.1 Sơ đồ thành phần của máu Các tế bào hồng cầu (erythrocyte hay tế bào máu đỏ, red blood cell) có nhân, chiếm ưu thế về số lượng và ổn định về kích thước, được sử dụng như một công cụ

đo lường thuận tiện cho việc tính toán kích thước của các tế bào khác Ngoài việc

đo lường kích thước bên ngoài các tế bào, chúng cũng được đặc trưng bởi tỉ lệ thể tích nhân trên thể tích tế bào

Ngoài các tế bào hồng cầu, các loại tế bào máu chính khác bao gồm bạch cầu (leukocyte) và tiểu cầu (thrombocyte) Các tế bào bạch cầu tiêu biểu có nhân tương đối lớn và tế bào chất ít, và cũng được phân thành các nhóm bạch cầu không hạt (lymphocyte và monocyte) và bạch cầu có hạt (acidophiles, neutrophiles và basophiles) Các tế bào tiểu cầu chưa trưởng thành trông giống như các lymphocyte, và

có thể dẫn xuất từ các lymphocyte, nhưng thay đổi trong quá trình phát triển thành các

tế bào oval Nhìn chung tế bào tiểu cầu nhỏ hơn lymphocyte và có nhân cũng nhỏ hơn

1.2.2 Quá trình tạo máu ở Lưỡng cư

Máu

Huyết cầu

Hồng cầu (red blood cell, erythrocyte) Bạch cầu (leukocyte)

Tiểu cầu (thrombocyte)

Mỡ

Đường Fibrinogen

Nguồn gốc của tất cả tế bào máu không được hiểu biết đầy đủ và có thể được

mô tả theo Klontz (1969) như sau Các tế bào máu được sản xuất ra từ các mô tạo máu (hematopoietic tissue)

Tuy nhiên, tên gọi các tế bào máu ếch cũng tương tự như động vật có vú vì quá trình phát triển cũng theo một kiểu tương tự Huyết bào mầm (hemocytoblast)

là nguồn gốc của tất cả các tế bào khác Các tế bào này được tăng sinh, dần dần biệt hóa và có hình thái và chức năng riêng biệt, thường chúng được phát triển khá rõ ràng trước khi đi vào trong máu tuần hoàn Các tế bào chưa trưởng thành chỉ có thể nhìn thấy trong các mô tạo máu và sự xuất hiện nhiều các tế bào này trong máu tuần hoàn có thể biểu thị cho sự hiện diện của một bệnh hay yếu tố bệnh lí khác [3]

Hình 1.2 Sơ đồ lí thuyết về sự tạo máu (theo Klontz, 1969) [3]

Nguyên huy ế t bào nh ỏ ( Small lymphoid )

Nguyên huy ế t bào l ớ n ( Large lymphoid )

T ế bào b ạ ch huy ế t

Lymphocyte )

(

T ế bào h ồ ng c ầ u Erythrocyte ) (

T ế bào h ạ t ( Granulocyte )

Ti ể u huy ế t c ầ u ( Thrombocyte )

Th ể đ ạ i th ự c bào

) ( Macrophage

?

Hình 1.3 Sơ đồ sự biệt hóa các tế bào máu [52]

1.2.2.1 Quá trình tạo hồng cầu

Sự tạo hồng cầu ở giai đoạn nòng nọc và lưỡng cư trưởng thành có nhiều điểm khác biệt Ở giai đoạn nòng nọc, hồng cầu được tạo ra chủ yếu từ gan và thận

và gan Ngoài ra, ở ếch và cóc, hồng cầu còn được tạo ra ở tủy xương [54, 63] Quá

trình phát triển của hồng cầu ở loài cóc Xenopus gồm các giai đoạn: tiền huyết cầu

(erythroblast II), hồng cầu non I (young erythrocyte I), hồng cầu non II (young

truyền trên gen erythropoietin (EpoR) ở loài cóc Xenopus chứng minh có sự tương

đồng gen EpoR giữa Xenopus và động vật có vú [43]

1.2.2.2 Nguồn gốc bạch cầu

Thận, gan, tỳ tạng và tủy xương là các cơ quan sản sinh bạch cầu ở hầu hết lưỡng cư [51, 64], ngoại trừ các loài sống dưới nước không có tủy xương Tuyến ức

là nơi hình thành các tế bào limpho T [51] Trong khi đó, bạch cầu trung tính được tạo ra ở tủy xương, bạch cầu ưa kiềm được tạo ra ở tỳ tạng, bạch cầu ưa acid và bạch cầu đơn nhân được tạo ra ở gan [51]

1.2.3 Các loại tế bào máu

Tế bào máu chính là thành phần hữu hình có trong máu bao gồm ba loại: hồng cầu (red blood cell, erythrocyte), bạch cầu (leukocyte) và tiểu cầu (thrombocyte)

1.2.3.1 Hồng cầu

Hồng cầu ở Lưỡng cư có nhân, tương tự hồng cầu của Chim, Bò sát và Cá nhưng khác hồng cầu của động vật hữu nhũ (hình tròn dẹp, không nhân và có 2 mặt

hồng cầu của ếch có cường độ trao đổi chất cao, tiêu hao lượng oxygen lớn Hồng cầu lưới (hồng cầu chưa trưởng thành) đôi khi được bắt gặp ở trong máu, tỉ lệ của hồng cầu lưới lưu thông trong máu tùy thuộc vào loài [64]

Kích thước: Được biểu thị a*b (µm)

a: đường kính lớn b: đường kính nhỏ Hồng cầu ở ếch lớn hơn so với hồng cầu ở động vật có vú, có kích thước

70 µm [56, 64]

Hình 1.4 Tiêu bản tế bào máu của loài ễnh ương châu Mỹ (Rana catesbiana) [43]

(A) Các tế bào hồng cầu trưởng thành và một tế bào tiểu cầu (mũi tên);

(B) Các tế bào hồng cầu, một tế bào bạch cầu trung tính 2 thùy (mũi tên liên tục), 1 tế bào

lympho (mũi tên nhiều chấm) và 1 tiểu cầu (mũi tên đứt đoạn);

(C) Các tế bào hồng cầu, tiểu cầu, và 1 tế bào bạch cầu ưa kiềm (mũi tên);

(D) Các tế bào hồng cầu và 1 tế bào bạch cầu đơn nhân (mũi tên)

Số lượng: Số lượng hồng cầu thường được đếm trong 1 mm3 máu, đơn vị

Chức năng: Giống với các động vật có xương sống khác, hồng cầu ếch có

chức năng vận chuyển oxygen nhờ huyết sắc tố hemoglobin

Huyết cầu tố Hemoglobin (Hb)

Hb chiếm 90% trọng lượng chất khô của hồng cầu và làm cho hồng cầu có màu đỏ Hb là một protein phức tạp gồm một phân tử globin (96%) kết hợp với 4 phân tử Heme (4%) Globin là một protein nên mang bản chất đặc trưng cho từng loài

kết hợp với Hb theo tỉ lệ một phân tử O2 với mỗi nguyên tử sắt CO (monooxit cacbon) cũng có thể kết hợp thuận nghịch với Hb nhưng lực liên kết của CO thường lớn hơn nhiều so với oxygen (gấp 250 lần)

Hàm lượng Hb thường được biểu thị bằng % hay số gr Hb có trong 100 mL máu (g%)

Tốc độ lắng của hồng cầu: Do hồng cầu có tỷ trọng lớn hơn huyết tương

nên khi dùng một chất kháng đông (ví dụ: muối citrat) làm cho máu không đông và cho máu vào ống nghiệm để đứng Sau một thời gian các hồng cầu sẽ lắng xuống và phía trên ống nghiệm là một lớp huyết tương trong suốt Ðộ cao của cột huyết tương biểu thị cho tốc độ lắng của hồng cầu

Sức kháng của hồng cầu: Trong điều kiện sống bình thường, áp suất thẩm

thấu bên trong hồng cầu bằng với áp suất thẩm thấu của huyết tương nên hồng cầu giữ được hình dạng và kích thước nhất định Nếu cho hồng cầu vào dung dịch ưu trương (áp suất thẩm thấu cao) thì hồng cầu sẽ bị mất nước teo lại; ngược lại nếu cho hồng cầu vào dung dịch nhược trương (áp suất thẩm thấu thấp) thì hồng cầu sẽ hút nước trương to ra Nếu trương to quá mức hồng cầu sẽ vỡ ra các chất bên trong hồng cầu sẽ tan vào trong dung dịch Hiện tượng này gọi là sự tan máu [3]

Ðể xác định sức đề kháng của hồng cầu có thể dùng các dung dịch NaCl nhược trương với các nồng độ khác nhau Cho vào các dung dịch NaCl một giọt máu, để yên một thời gian ghi nhận nồng độ NaCl lúc bắt đầu xuất hiện hiện tượng

1.2.3.2 Bạch cầu

Các loại bạch cầu: Dựa vào các tiêu chuẩn về kích thước, hình dáng, cấu

trúc của nhân và các hạt bắt màu thuốc nhuộm trong tế bào chất bạch cầu chia làm 2

(acidophyle, eosinophyle), bạch cầu trung tính (neutrophyle), bạch cầu có hạt ưa base (basophyle)

Nhóm bạch cầu không hạt: Tế bào chất không bắt màu thuốc nhuộm

- Tế bào lympho (lymphocyte): Tế bào lympho là dạng bạch cầu thường thấy

nhất trong máu tuần hoàn, nhỏ hơn hồng cầu Hình thái tế bào lympho ở các loài lưỡng cư tương tự như ở các loài khác (xem Hình 1.4 B) Tế bào lympho có nhân tròn, không xẻ thùy, bắt màu tím đậm khi nhuộm với thuốc nhuộm Giemsa, tế bào chất nhỏ là một lớp mỏng bao quanh nhân [7] Hình dạng, kích thước của tế bào lympho nhỏ dễ bị nhầm lẫn với tiểu cầu

- Bạch cầu đơn nhân (monocyte): Hình thái của bạch cầu đơn nhân ở lưỡng

cư tương tự với các loài khác Tế bào có kích thước lớn, hình dạng không cố định, nhân không xẻ thùy Đôi khi, các tế bào này dễ bị nhầm lẫn với các tế bào lympho kích thước lớn Điểm đặc trưng nhất để phân biệt bạch cầu đơn nhân với các tế bào lympho đó là tỉ lệ giữa nhân với phần còn lại của tế bào Nếu như nhân tế bào lympho chiếm đến 90% tế bào thì ở bạch cầu đơn nhân, phần nhân chỉ chiếm khoảng một nửa đến hai phần ba tế bào Bạch cầu đơn nhân còn có các không bào nhỏ trong tế bào chất [43] Bạch cầu đơn nhân trưởng thành có thể biệt hóa thành đại thực bào tại các mô khác nhau của cơ thể

Nhóm bạch cầu có hạt: Đặc trưng của các tế bào này là tế bào chất có nhiều

hạt bắt màu thuốc nhuộm, nhân chia thành nhiều thùy Ở nhóm này có thể chia ra các tế bào như sau: Bạch cầu có hạt ưa acid (acidophyle, eosinophyle), bạch cầu

- Bạch cầu trung tính (neutrophyle): Bạch cầu trung tính có nhân nhỏ,

thường nằm lệch một góc tế bào, hầu hết bạch cầu trung tính ở lưỡng cư xẻ thùy rất

64]

- B ạch cầu có hạt ưa acid (acidophyle, eosinophyle): Bạch cầu ưa acid ở

lưỡng cư có nhân ít xẻ thùy hơn so với bạch cầu trung tính Hạt của bạch cầu ưa

- B ạch cầu có hạt ưa base: Bạch cầu ưa base có nhân xẻ hai thùy Hạt bắt

màu xanh đậm với thuốc nhuộm

Số lượng: Trong máu ngoại vi của ếch chứa từ 6 đến 25 nghìn tế bào bạch

Bạch cầu ưa acid có khả năng làm mất độc tố của vi khuẩn và các protein lạ, khả năng thực bào yếu

Bạch cầu ưa kiềm hiện diện với một tỉ lệ thấp trong máu, không có khả năng vận động và thực bào

Bạch cầu không hạt monocyte có khả năng thực bào Các lymphocyte là những tế bào có khả năng miễn dịch Các lymphocyte sản xuất ra các kháng thể γ-globulin và nhất là γ -globulin, đây là một kháng thể chống vi trùng rất mạnh [6]

Việc sản xuất một kháng thể là một quá trình xảy ra trong tế bào lympho đáp ứng đối với sự hiện diện của vật chất protein ngoại lai, tế bào lạ, chẳng hạn vi khuẩn Các tế bào lympho nhạy cảm bởi protein ngoại lai (kháng nguyên) và sẽ phóng thích một vật chất protein mới (kháng thể, antibody) vào trong huyết tương

để trung hòa protein ngoại lai Các protein hay tế bào ngoại lai được bao bọc với các phân tử kháng thể và trung hòa các khả năng độc của chúng, cho phép các tế bào thực bào (phagocytic cell) nuốt chúng một cách an toàn Các kháng thể thường

có nhiều hơn một vị trí phản ứng và như thế có thể làm cho các phân tử và tế bào ngoại lai đính vào cùng một kháng thể kết dính lại với nhau (agglutinate) Các phân

tử kháng thể với một đầu đính vào một tế bào vi trùng cũng có thể hoạt hóa một protein không phải là kháng thể (non-antibody) được gọi là thể bổ sung

(complement) Các phân tử kháng thể và bổ sung có thể phân giải (rupturing) các tế bào vi trùng Ở cá, thể bổ sung được sản xuất từ các protein globulin trong máu và không chuyên biệt (hoạt động với bất kỳ kháng thể nào) Việc sản xuất kháng thể xảy ra phần lớn ở tỳ tạng và đầu thận, gan và máu ngoại biên có thể sản xuất kháng thể với mức độ ít hơn, và một cách cơ bản, ở bất cứ nơi nào có sự tập trung lymphocyte [9]

Phần lớn các động vật có xương sống có các chất ngưng kết tự nhiên (agglutinin) có khả năng kết dính nhiều loại kháng nguyên Ðường xâm nhập qua ống tiêu hóa của vi trùng thì khó khăn vì pH thấp trong dạ dày và hoạt động phân giải protein của các enzyme trong dạ dày và ruột Tuy nhiên khi ếch ở tình trạng stress, ruột bị tắc (không có hoạt động nhu động, peristalsis) dẫn đến sự lên men yếm khí các chất chứa trong ruột, cùng lúc các enzyme trong ruột có thể tấn công vách ruột Ðiều này cho phép sự tăng sinh nhanh chóng của nhiều tác nhân gây bệnh cũng như sự xâm nhập dễ dàng của chúng vào trong tuần hoàn máu Nói chung, đối với phần lớn ếch đều có ít hay nhiều các sinh vật gây bệnh tiềm năng chung quanh, trên và trong cơ thể và chỉ đợi một trong những rào cản mở ra để tấn công

1.2.3.3 Tiểu cầu

Hình thái: Tiểu cầu ở lưỡng cư là tế bào nguyên vẹn hình elip, có nhân và

có chức năng tương tự so với mảnh tiểu cầu ở động vật có vú Tiểu cầu chưa trưởng thành là các tế bào hình tròn [5] Cho đến nay người ta chỉ có thể phân biệt được tiểu cầu và bạch cầu lympho (lymphocyte) dưới kính hiển vi điện tử hoặc thông qua các phản ứng miễn dịch Bằng kính hiển vi quang học rất khó khăn để phân biệt 2 loại tế bào này trong máu [3]

Chức năng: Chức năng chính của tiểu cầu là giải phóng chất thromboplastin

(thrombokinase) để gây đông máu Tiểu cầu còn có đặc tính kết dính nhờ vậy mà góp phần đóng miệng các vết thương lại [3]

1.3 SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH DI CƯ

Một trong những giai đoạn của việc thực hiện chức năng bảo vệ cơ thể của các tế bào thực bào là sự di cư [15, 38, 40] Trong các học liệu, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu dành cho việc đánh giá hoạt động vận động của các tế bào bạch cầu [25, 29] Hoạt động di cư và sự thay đổi hình dạng tế bào được thực hiện nhờ những protein đặc biệt tạo nên bộ khung tế bào Trong số các cấu trúc căn bản của

bộ khung tế bào, actin là thành phần được các nhà nghiên cứu quan tâm nhiều vì tính kém bền và phản ứng nhạy của chúng với những tác động khác nhau [35, 57]

Có rất nhiều nghiên cứu về sự biến đổi tổ chức không gian của bộ khung actin trong khi chuyển động dành cho tế bào bạch cầu của động vật có vú [19, 45, 49] nhưng câu hỏi về sự thay đổi cấu trúc bộ khung tế bào ở các tế bào hồng cầu có nhân và bạch cầu ở các động vật có xương sống bậc thấp trong quá trình di cư vẫn chưa có lời giải đáp cụ thể

Khi không có tác động từ bên ngoài, chỉ một vài tế bào giữ vị trí cố định, phần lớn các tế bào còn lại di chuyển ngẫu nhiên trong không gian tự do theo nhiều hướng khác nhau bằng cách đẩy màng tế bào tạo các chồi hoặc mấu lồi Cử động của tế bào thay đổi đáng kể dưới tác động của các nhân tố bên ngoài Tế bào đáp ứng lại sự kích hoạt các thụ thể trên màng, huy động một lượng các phân tử tín hiệu bên trong tế bào để truyền tín hiệu đến bộ khung tế bào và tế bào thay đổi hình dạng cũng như hình thái của mình Trong điều kiện đó, tế bào đạt được trạng thái phân cực rõ ràng và di chuyển về phía kích thích bên ngoài bằng cách liên tục định

vị hướng của kích thích và chuyển động hướng về kích thích đó Hiện tượng trên được gọi là di cư có định hướng, hay hóa ứng động, nếu như tác nhân ngoại lai là một phức hợp có thể hòa tan [62]

Di cư là một quá trình phức tạp và mang tính tuần hoàn Các tế bào có thể chuyển đổi giữa nhiều phương thức vận động, tùy thuộc vào điều kiện môi trường và cấu trúc của chất gian bào nhưng đều có chung nguyên tắc và tiến trình vận động [53]

1.4 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH THỰC BÀO

1.4.1 Khái niệm, ý nghĩa

Thực bào là quá trình chủ động tấn công và bắt lấy các đối tượng hiển vi sống lạ (vi khuẩn, các mảnh vở của tế bào) và các hạt cứng bởi các cơ thể đơn bào hoặc bởi vài tế bào của động vật đa bào [58, 59]

Đối với động vật đơn bào và động vật đa bào bậc thấp, thực bào là một cách

tự vệ và kiếm ăn Trong quá trình phát triển cá thể, các chức năng bảo vệ đã chuyển sang các sản phẩm của trung bì cùng với sự xuất hiện của nó [29] Ở động vật bậc cao, thực bào không chỉ là cơ chế bảo vệ chống lại các tác nhân có hại từ bên ngoài,

mà còn là một trong những cơ chế loại bỏ các cấu trúc của tế bào và các thể hoại tử của quá trình chết lập trình của tế bào trong suốt quá trình phát triển hình thái [55] Thực bào đảm bảo sự phát triển các đáp ứng tiền miễn dịch và đáp ứng miễn dịch,

nó loại các phức hợp miễn dịch khỏi dòng máu, cảnh báo các bệnh lí phức hợp miễn dịch, vệ sinh sản phẩm của tiểu cầu, loại bỏ các sản phẩm gây bệnh của quá trình trao đổi chất Trong quá trình thực bào, các tế bào thực bào đã thự hiện một phức hợp phức tạp các cơ chế bảo vệ thích nghi, các cơ chế này không những có tác dụng diệt khuẩn hay khử độc tế bào, mà còn giúp bài tiết các chất trung gian viêm

kháng nguyên và giao nộp chúng cho tế bào lympho [55]

1.4.2 Các loại tế bào thực bào trong cơ thể

1.4.2.1 Tiểu thực bào (Microphage)

Tiểu thực 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 là loại tế bào có nhiều nhất trong máu ngoại vi, được sản sinh trong tế bào mẹ trong tủy xương Chúng chỉ tồn tại trong máu khoảng 10 giờ rồi đi

ra khỏi lòng mạch tới mô Ước tính có khoảng 100 tỉ tế bào này luân chuyển trong

hệ tuần hoàn và chúng sẽ tăng lên gấp 10 lần khi có hiện tượng viêm cấp tính

Bạch cầu trung tính khi còn non chứa men myeloperoxydase, hydroxylase nhưng khi trưởng thành thì chứa chủ yếu lysozym và lactoferrin Khả năng tái sinh các hạt này sau khi sử dụng hầu như không có do bạch cầu trưởng thành thiếu mạng lưới nội chất hạt Trên bề mặt của chúng cũng có các thụ thể với các chất ứng hóa động làm chúng có thể di chuyển Đồng thời chúng cũng chứa các thụ thể Trong phản ứng viêm thì các bạch cầu trung tính sẽ di chuyển ra sát thành mạch và chui ra khỏi lòng mạch tới ổ viêm nơi mà chúng giữ vai trò chủ chốt [1]

Hình 1.5 Sự trưởng thành của thực bào đơn nhân [52]

1.4.2.2 Đại thực bào (Macrophage)

Đại thực bào (macrophage) là các tế bào có kích thước lớn có khả năng bắt giữ, nuốt và hủy kháng nguyên Đại thực bào cùng hợp tác với tế bào lympho để sản xuất kháng thể đặc hiệu Đại thực bào có hai nhóm là các tế bào đơn nhân và các tế

đại thực bào Thuật ngữ đại thực bào chủ yếu để chỉ các thực bào gắn cố định trên

bề mặt tổ chức, còn thuật ngữ bạch cầu đơn nhân dùng để mô tả thực bào lưu động

tự do Đại thực bào có nhiều trong tổ chức lympho và tỳ tạng, còn bạch cầu đơn nhân có nhiều trong máu và bạch huyết [1]

Trong quá trình sinh tạo máu ở tủy xương, các tế bào tiền thân dạng tuỷ biệt hoá thành tiền tế bào monocyte sau đó chúng vào máu và tiếp tục biệt hoá thành các

tế bào monocyte Trong khi lưu hành trong máu, khoảng 8 giờ, các tế bào monocyte phát triển to ra rồi di chuyển vào các mô và biệt hoá thành các đại thực bào Trong quá trình biệt hoá tế bào monocyte có một số biến đổi như: kích thước tế bào to ra, các cơ quan nội bào tăng lên cả về số lượng và tính phức tạp của các cơ quan này, tế bào tăng khả năng thực bào và chế tiết các yếu tố hoà tan khác nhau

Các đại thực bào khu trú ở các mô khác nhau có những chức năng khác nhau

và được gọi tên theo vị trí cư trú như các đại thực bào ở gan được gọi là các tế bào Kuffer, đại thực bào ở phổi gọi là đại thực bào phế nang, đại thực bào ở não được gọi là tế bào Microglia và các đại thực bào ở lách được gọi là các đại thực bào dạng lympho (hay tế bào có tua) hoặc đại thực bào cố định

1.4.3 Đặc điểm của hoạt động thực bào

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

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:

là thực bào hoàn chỉnh

(cacbon, silic), một số vi khuẩn (vi khuẩn lao, vi khuẩn sẩy 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 Mycobacterium, một số

virus )

1.4.4 Các giai đoạn của hoạt động thực bào

Quá trình thực bào được nhiều tác giả chia thành nhiều giai đoạn khác nhau

Sự phân chia này chỉ mang tính chất tương đối Chúng tôi nghiên cứu tài liệu và có thể tương đối chia thực bào thành bốn giai đoạn: tiếp cận, gắn kết, hấp thụ và tiêu

hóa nội bào

Hình 1.6 Các giai đoạn của quá trình thực bào [46]

D

C

1.4.4.1 Giai đoạn tiếp cận (Aproaching)

Trong giai đoạn tiếp cận, thể thực bào tiến lại gần đối tượng thực bào (xem

kết quả của sự tương tác ngẫu nhiên trong môi trường lỏng Cơ chế căn bản của quá trình tiếp cận của thể thực bào đến đối tượng thực bào là hiện tượng hóa ứng động (chemotaxis) Hóa ứng động là sự di chuyển có hướng của thể thực bào về hướng gradient hóa của chất hấp dẫn hóa học Để thực hiện được chuyển động chủ động này, đối với tế bào phải cần có bề mặt nâng đỡ Trong những điều kiện tự nhiên, mô

có thể đóng vai trò của những bề mặt như thế này

Ở giai đoạn đầu tiên của quá trình thực bào, thể thực bào sử dụng rất nhiều năng lượng, cụ thể là tiêu tốn ATP Khi cho vào tế bào ATP với một nồng độ nhất định, gần bằng với nồng độ của chúng trong bào tương sẽ làm tăng hoạt động chuyển động (locomotion activity) của tế bào chất Năng lượng được sử dụng cho việc biến đổi trạng thái lí hóa của màng tế bào và thành phần tế bào chất gần nó đang ở trạng thái sinh chất dạng gel Trong môi trường nhất quán như thế này hình thành gradient nồng độ các chất, gradient này sẽ đi ra từ đối tượng thực bào và tác động đến màng sinh chất của thể thực bào Kết quả là sinh chất dạng gel sẽ chuyển sang bào tương Ở phía khác của tế bào có sự co sinh chất dạng gel, diễn ra sự đẩy nội chất vào “đường hầm” của bào tương hóa lỏng Ở đây sẽ hình thành nhu lồi của màng Khi sự dãn màng tế bào đạt đến một trạng thái nhất định, chất ngoại bào sẽ chuyển thành dạng gel trở lại Sự lặp lại chu kì như thế sẽ giúp tế bào di chuyển về một hướng nhất định [18] Đây là một cơ chế của giai đoạn đầu thực bào Theo một

cơ chế thứ hai, sự co sinh chất dạng gel diễn ra không phải ở phần sau của tế bào,

mà diễn ran gay ở phần trước liền sát với bào tương Dẫn đến sự nén nội chất và sự

di chuyển nó về phía có độ đàn hồi thấp hơn Nhiều nguồn tài liệu cho thấy rằng, sự

di chuyển của tế bào ở giai đoạn này có thể được thực hiện bởi cả hai cách thức trên Ở đây, vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi của ngoại chất từ một trạng thái pha này sang trạng thái pha khác là sự biến hình cấu tạo của cá phân tử protein

Các chuỗi polypeptide duỗi ra sẽ dẫn đến hình thành sinh chất dạng gel, còn sự hóa lỏng trở lại diễn ra khi các chuỗi polypeptide co lại và các protein chuyển sang các dạng cầu (globular) [26] Sinh chất dạng gel có khả năng co bóp có thể giải thích bằng sự hiện diện trong tế bào protein giống với actomyosin Actomyosin có khả năng co bóp khi có ATP Khi mới bắt đầu chuyển động, màng sinh chất tạo ra các mấu lồi dưới dạng sợi mảnh dài, được gọi là chân giả Để hình thanh giả túc cần có

sự biến đổi sức ép bề mặt màng tế bào Tuy điều này là quan trọng, nhưng nó không phải là cơ chế chủ yếu của sự dịch chuyển, bởi vì quá trình hóa ứng động không thể xảy ra nếu khả năng biến đổi trạng thái pha của ngoại chất bị phá hủy, ngay cả khi sức ép bề mặt ở môi trường xung quanh thể thực bào có giảm [18]

Người ta chia ra vài loại hóa ứng động Loại hóa ứng động phổ biến nhất là hóa ứng động dương và âm tính Hóa ứng động dương tính được đặc trưng sự di chuyển của thể thực bào tiến đến gần đối tượng thực bào, trong khi đó hóa ứng động âm tính – thể thực bào chuyển động tránh xa đối tượng thực bào Để nâng cao khả năng miễn dịch, ta cần hiểu rằng hóa ứng động dương tinh thường được gây ra bởi vi khuẩn và các chế phẩm vi sinh [24]

Sự chuyển động có hướng cần phải có gradient nồng độ chất hóa hấp dẫn với một giá trị nhất định, gradient này phải xuất phát từ đối tượng bị thực bào [30]

1.4.4.2 Giai đoạn gắn kết (Adhesion)

Khi tiếp xúc với đối tượng, thể thực bào gắn nối với chúng (xem Hình 1.6

cùng quan trọng Người ta đã chỉ ra rằng, nếu trong môi trường không có các chất điện li thì sẽ không xảy ra thưc bào Thể thực bào mang điện tích âm trên toàn diện tích bề mặt màng của mình Nhưng người ta cũng nhận thấy rằng thể thực bào cũng thực bào đối với những hạt mang điện tích âm, điều này chứng tỏ tồn tại nhiều cơ chế khác nhau về sự gắn kết chứ không phải chỉ dựa vào sự hút tĩnh điện Trên màng của thể thực bào chứa các mycopolisaccharide có khả năng gắn kết chúng với đối tượng thực bào Trong trường hợp này xảy ra sự giảm độ nhớt tế bào chất của

thể thực bào và gắn nối các protein huyết tương (Ig) với đối tượng thực bào, tức diễn ra quá trình opsonin hóa Các protein trong huyết tương là các opsonin được cố định trên các hạt (đối tượng thực bào), các protein huyết tương có khả năng liên kết chúng với thể thực bào Có rất nhiều opsonin Trong đó các opsonin cơ bản là các thành phần bổ sung (C3b và C5b) được hoạt hóa bằng cách thay thế hoặc cổ điển, hoặc là các IgG và IgM Nhờ các quá trình này mà tế bào trở nên rất nhạy cảm cho việc bắt đối tượng thực bào [23]

1.4.4.3 Giai đoạn hấp thụ (Absorbing)

Ở giai đoạn này xảy ra sự di chuyển của đối tượng thực bào theo nhiều phương thức khác nhau Có 2 phương thức di chuyển được nghiên cứu nhiều nhất

Ở cách di chuyển thứ nhất, màng tế bào của thể thực bào tại nơi tiếp xúc với đối tượng thực bào bị co lại và nhấn chìm đối tượng vào trong tế bào, các vùng rìa của màng tế bào sẽ khít lại bao kính đối tượng Như vậy sẽ tạo ra không bào (vacuole) chứa hạt đã bị thực bào Một phần màng sinh chất của thể thực bào đóng vai trò là thành của không bào vừa tạo ra

Theo cơ chế thứ hai sẽ hình thành chân giả Các chân giả sẽ bao lấy đối tượng thực bào, như vậy đối tượng sẽ được chuyển vào bên trong thể thực bào Các

vi sinh vật chủ yếu được hấp thụ bằng cách thứ hai này Trong quá trình hấp thụ diễn ra sự thay đổi trạng thái pha của màng sinh chất, nó được qui định bởi sự giảm

độ đàn hồi của màng tại nơi tiếp xúc với đối tượng thực bào Màng sinh chất có khả năng co bóp Chính vì thế có sự di chuyển dòng sinh chất và nhấn chìm đối tượng thực bào vào bên trong thể thực bào Màng sinh chất chịu sự tái cấu trúc mạnh mẽ, tuy nhiên nó sẽ không bị phá vỡ khi diễn ra sự tái cấu trúc [23]

1.4.4.4 Giai đoạn tiêu hóa nội bào (Intracellular digestion)

Độ kiềm toan trong các không bào có giá trị nhất định (pH ≈ 5,0), đây là một môi

trường gần với môi trường cực thuận cho hoạt động của các enzyme tiêu thể Các thể thực bào chứa một lượng lớn các tiêu thể với nhiều enzyme khác nhau

Phức hợp các enzyme không chỉ có ở trong các tiêu thể, mà còn được chứa trong các thể thực bào Trong bạch cầu trung tính có chứa deoxyribonuclease, ribonuclease, peptidase (carboxypolipeptidase, dipeptidase, aminopolipeptidase), lipase, amilase, beta glucuronidase, phosphatase, maltase, sucrase, peroxidase, lysozyme Còn trong đại thực bào chứa phần lớn các enzyme tiêu mỡ (lipolytic enzyme) và esterase [23]