Miễn dịch học thú y

Da lành lặn, sạch sẽ là tấm gương phản ánh sức khoẻ của cơ thể và có khả năng bảo Niêm mạc chỉ có một lớp tế bào nhưng là một tổ chức chống ñỡ miễn dịch phức tạp và có hiệu quả nhất vì n

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

TS Nguyễn Bá Hiên – TS Trần Thị Lan Hương

Chủ biên: TS NGUYỄN BÁ HIÊN

MIỄN DỊCH HỌC THÚ Y

HÀ NỘI, 2009

LỜI NÓI ðẦU

ðể ñáp ứng yêu cầu về ñào tạo cán bộ bậc ñại học theo khung chương trình mới của Bộ Giáo dục và ñào tạo Chúng tôi biên soạn

giáo trình "Miễn dịch học Thú y", ñây là tài liệu dùng ñể giảng dạy,

học tập của cán bộ, sinh viên chuyên ngành thú y và chuyên ngành

chăn nuôi trong hệ thống các trường ñại học thuộc khối nông nghiệp

Giáo trình cũng dùng làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ làm công

tác nghiên cứu và xét nghiệm trong lĩnh vực vi sinh vật học và miễn

chắc còn nhiều thiếu sót, rất mong ñược sự chỉ dẫn, sự ñóng góp

quý báu của bạn ñọc

Xin ñược trân trọng cảm ơn

TM các tác giả

TS Nguyễn Bá Hiên

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ðẦU 2

I KHÁI NIỆM VỀ MÔN HỌC 2

II VAI TRÒ VÀ VỊ TRÍ CỦA MÔN HỌC 2

III SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MIỄN DỊCH HỌC 2

1 THỜI KỲ VACXIN 3

2 THỜI KỲ HUYẾT THANH HỌC 3

3 THỜI KỲ HOÁ MIỄN DỊCH 3

4 THỜI KỲ CỦA MIỄN DỊCH TẾ BÀO 3

5 THỜI KỲ ðIỀU HOÀ MIỄN DỊCH VÀ SỰ HỢP TÁC GIỮA CÁC DÒNG TẾ BÀO B VÀ T 3

IV KHÁI QUÁT NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC 4

1 ðIỀU KIỆN TIÊN QUYẾT 4

2 NHIỆM VỤ CỦA SINH VIÊN 4

3 TIÊU CHUẨN ðÁNH GIÁ SINH VIÊN 4

4 MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC 4

5 TÀI LIỆU HỌC TẬP 4

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM VỀ MIỄN DỊCH VÀ PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH 5

1.1.1 MIỄN DỊCH (IMMUNITY) 5

1.1.2 MIỄN DỊCH HỌC (IMMUNOLOGY) 5

1.2 PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH 5

1.2.1 DỰA VÀO TÍNH CHẤT CỦA MIỄN DỊCH 5

1.2.2 DỰA VÀO ðỐI TƯỢNG MIỄN DỊCH 8

CĂN CỨ VÀO ðỐI TƯỢNG MIỄN DỊCH, CÓ THỂ CHIA MIỄN DỊCH THÀNH CÁC LOẠI SAU: 8

1.2.3 DỰA VÀO SỰ TỒN TẠI CỦA MẦM BỆNH KHI CÓ MIỄN DỊCH 8

1.2.4 DỰA VÀO TÍNH ðẶC HIỆU HAY KHÔNG ðẶC HIỆU CỦA MIỄN DỊCH 8

1.2.5 DỰA VÀO CƠ CHẾ, THÀNH PHẦN THAM GIA ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 9

CHƯƠNG 2 MIỄN DỊCH TỰ NHIÊN KHÔNG ðẶC HIỆU 10

2.1 HÀNG RÀO VẬT LÝ 10

2.1.1 VAI TRÒ CỦA DA 10

2.1.2 NIÊM MẠC 10

2.2 HÀNG RÀO HOÁ HỌC 11

2.2.1 BỔ THỂ (COMPLEMENT VIẾT TẮT LÀ: C') 11

2.2.2 INTERFERON (IFN) 14

2.2.3 CÁC PROTEIN LIÊN KẾT (BINDING PROTEIN) 15

2.2.4 PROPERDIN 15

2.2.5 OPSONIN 15

2.2.6 BETALYZIN 15

2.3 HÀNG RÀO TẾ BÀO 15

2.3.1 TIỂU THỰC BÀO (MICROPHAGE) 15

2.3.2 ðẠI THỰC BÀO (MACROPHAGE) 16

2.3.3 QUÁ TRÌNH THỰC BÀO 17

2.4 HÀNG RÀO THỂ CHẤT 19

2.5 PHẢN ỨNG VIÊM KHÔNG ðẶC HIỆU 20

CHƯƠNG 3 KHÁNG NGUYÊN 22

3.1 KHÁI NIỆM 22

3.2 ðẶC TÍNH CỦA KHÁNG NGUYÊN 22

3.2.1 TÍNH SINH MIỄN DỊCH 22

3.2.2 TÍNH ðẶC HIỆU CỦA KHÁNG NGUYÊN 23

3.2.3 ðẶC TÍNH PHỤ CỦA KHÁNG NGUYÊN 24

3.2.4 SỐ PHẬN CỦA KHÁNG NGUYÊN 25

3.3 PHÂN LOẠI KHÁNG NGUYÊN 25

3.3.1 DỰA VÀO ðẶC TÍNH CỦA KHÁNG NGUYÊN 25

3.3.2 DỰA VÀO MỐI QUAN HỆ CỦA KHÁNG NGUYÊN VỚI VẬT CHỦ 26

3.3.3 DỰA VÀO CẤU TRÚC HOÁ HỌC 26

3.3.4 DỰA THEO SỰ TƯƠNG TÁC CỦA 2 DÒNG TẾ BÀO LYMPHO T VÀ B 26

3.3.5 DỰA VÀO ðỐI TƯỢNG MIỄN DỊCH 27

3.4 KHÁNG NGUYÊN PHÙ HỢP TỔ CHỨC CHỦ YẾU MHC (MAJOR HISTOCOMPATIBILITY COMPLEX ANTIGEN) 30

3.4.1 ðẠI CƯƠNG 30

3.4.2 CẤU TRÚC 31

3.4.3 PHÂN BỐ VÀ CHỨC NĂNG 32

CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG MIỄN DỊCH CỦA CƠ THỂ 35

4.1 KHÁI NIỆM 35

4.2 CÁC CƠ QUAN CÓ THẨM QUYỀN MIỄN DỊCH 35

4.2.1 CÁC CƠ QUAN LYMPHO TRUNG TÂM (CÒN GỌI LÀ CƠ QUAN LYMPHO GỐC) .35

4.2.2 CÁC CƠ QUAN LYMPHO NGOẠI VI (CƠ QUAN THỨ PHÁT, CƠ QUAN TÁC ðỘNG) 40

4.3 CÁC TẾ BÀO CÓ THẨM QUYỀN MIỄN DỊCH 43

4.3.1 TẾ BÀO LYMPHO T 44

4.3.2 TẾ BÀO LYMPHO B 47

4.3.4 NHỮNG TẾ BÀO MIỄN DỊCH KHÔNG ðẶC HIỆU 49

CHƯƠNG 5 KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU 52

5.1 KHÁI NIỆM 52

5.2 CẤU TRÚC CỦA KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU 52

5.3 CÁC QUYẾT ðỊNH KHÁNG NGUYÊN TRÊN PHÂN TỬ GLOBULIN MIỄN DỊCH 55 5.3.1 CỎC QUYếT ñịNH ISOTYPE 55

5.3.2 CỎC QUYếT ñịNH ALLOTYPE 56

5.3.3 CỎC QUYếT ñịNH IDIOTYPE 56

5.4 ðẶC TÍNH VÀ CHỨC NĂNG CỦA KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU 57

5.4.1 ðẶC TÍNH 57

5.4.2 CHỨC NĂNG CỦA KHÁNG THỂ DỊCH THỂ 57

5.5 CÁC LỚP CỦA KHÁNG THỂ DỊCH THỂ 58

5.5.1 LỚP IGG 58

5.5.2 LỚP IGM 59

5.5.3 LỚP IGA 60

5.5.4 LỚP IGE (CÒN GỌI LÀ REAGIN) 61

5.5.5 LỚP IGD 61

5.6 QUY LUẬT HÌNH THÀNH KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU 62

5.7 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ðẾN SỰ HÌNH THÀNH KHÁNG THỂ ðẶC HIỆU 63

5.7.1 ẢNH HƯỞNG CỦA KHÁNG NGUYÊN 63

5.7.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT BỔ TRỢ 64

5.7.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CƠ THỂ VÀ ðIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH 65

5.8 KHÁNG THỂ ðƠN DÒNG (KHÁNG THỂ ðƠN "CLON" HOẶC MONOCYTECLONAL ANTIBODY) 65

5.8.1 KHÁI NIỆM 65

5.8.2 NGUYÊN TẮC CỦA PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT KHÁNG THỂ ðƠN DÒNG NGOÀI CƠ THỂ 65

CHƯƠNG 6 PHẢN ỨNG GIỮA KHÁNG NGUYÊN VÀ KHÁNG THỂ 68

6.1 SỰ KẾT HỢP GIỮA KHÁNG NGUYÊN VÀ KHÁNG THỂ 68

6.1.1 KHÁI NIỆM 68

6.1.2 KẾT QUẢ SINH HỌC CỦA SỰ KẾT HỢP GIỮA KHÁNG NGUYÊN VÀ KHÁNG THỂ 68

6.2 PHẢN ỨNG HUYẾT THANH HỌC 69

6.2.1 CƠ CHẾ CHUNG CỦA PHẢN ỨNG KẾT HỢP GIỮA KHÁNG NGUYÊN VÀ KHÁNG THỂ DỊCH THỂ ðẶC HIỆU 69

6.2.2 CÁC PHẢN ỨNG HUYẾT THANH HỌC CÓ THỂ QUAN SÁT TRỰC TIẾP 69

6.2.3 CÁC PHẢN ỨNG HUYẾT THANH HỌC PHẢI DÙNG KỸ THUẬT ðÁNH DẤU ðỂ PHÁT HIỆN 82

CHƯƠNG 7 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH VÀ ðIỀU HÒA MIỄN DỊCH 90

7.1 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 90

7.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 90

7.1.2 CÁC LOẠI ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 90

7.1.3 CÁC GIAI ðOẠN CỦA QUÁ TRÌNH ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH ðẶC HIỆU 91

7.2 KIỂM SOÁT VÀ ðIỀU HÒA ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 98

7.2.1 VAI TRÒ CỦA DUNG THỨ TRONG KIỂM SOÁT MIỄN DỊCH 99

7.2.2 VAI TRÒ CỦA KHÁNG NGUYÊN TRONG KIỂM SOÁT ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 99

7.2.3 VAI TRÒ CỦA CÁC TẾ BÀO TRONG ðIỀU HÒA ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 100

7.2.4 TÁC DỤNG ðIỀU HÒA MIỄN DỊCH CỦA CÁC CYTOKINE 101

7.2.5 VAI TRÒ CỦA KHÁNG THỂ 102

7.2.6 TƯƠNG TÁC IDIOTYP TRONG ðIỀU HOÀ MIỄN DỊCH 103

7.2.7 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ DI TRUYỀN VÀ THẦN KINH - NỘI TIẾT ðẾN ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 104

7.2.8 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ðỘ DINH DƯỠNG, LAO TÁC, SANG CHẤN VÀ TUỔI TÁC ðẾN ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 104

CHƯƠNG 8 MIỄN DỊCH VÀ NHIỄM KHUẨN 106

8.1 MIỄN DỊCH CHỐNG VIRUS 106

8.1.1.ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH KHÔNG ðẶC HIỆU 106

8.1.2 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH ðẶC HIỆU 107

8.1.3 SỰ LẨN TRÁNH CỦA VIRUS 108

8.2 MIỄN DỊCH CHỐNG VI KHUẨN 109

8.2.1 MIỄN DỊCH CHỐNG VI KHUẨN SỐNG BÊN NGOÀI TẾ BÀO 110

8.2.2 MIỄN DỊCH CHỐNG VI KHUẨN NỘI TẾ BÀO 111

8.3 MIỄN DỊCH CHỐNG KÝ SINH TRÙNG 112

8.3.1 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH KHÔNG ðẶC HIỆU 112

8.3.2 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH ðẶC HIỆU 112

8.3.3 SỰ NÉ TRÁNH ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỦA KÝ SINH TRÙNG 112

CHƯƠNG 9 SAI LẠC MIỄN DỊCH VÀ MIỄN DỊCH BỆNH LÝ 114

9.1 SAI LẠC MIỄN DỊCH 114

9.1.1 DUNG THỨ MIỄN DỊCH 114

9.1.2 TỰ MIỄN DỊCH 115

9.1.3 SUY GIẢM MIỄN DỊCH 116

9.2 MIỄN DỊCH BỆNH LÝ 117

9.2.1 KHÁI NIỆM 117

9.2.2 PHÂN LOẠI 117

9.3 PHẢN ỨNG LOẠI THẢI MẢNH GHÉP 119

9.3.1 ðẠI CƯƠNG VỀ GHÉP 119

9.3.2 HIỆN TƯỢNG BẮT VÀ BONG MẢNH GHÉP 120

9.3.3 ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 120

9.3.4 CƠ CHẾ PHÂN TỬ VÀ TẾ BÀO CỦA PHẢN ỨNG LOẠI THẢI MẢNH GHÉP 120

9.3.5 VẤN ðỀ LOẠI THẢI MẢNH GHÉP Ở NGƯỜI 122

9.3.6 MIỄN DỊCH TRONG QUAN HỆ MẸ - PHÔI 122

CHƯƠNG 10 MIỄN DỊCH HỌC CÁC ðỐI TƯỢNG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 124

10.1 MIỄN DỊCH HỌC CÁC LOÀI CÁ XƯƠNG 124

10.1.1 MIỄN DỊCH KHÔNG ðẶC HIỆU 124

10.1.2 CÁC CƠ CHẾ MIỄN DỊCH ðẶC HIỆU 130

10.1.3 CÁC ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỤC BỘ 137

10.1.4 KÝ ỨC MIỄN DỊCH 138

10.1.5 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH 139

10.1.6 SỬ DỤNG VACXIN PHÒNG BỆNH CHO CÁ 147

10.2 MIỄN DỊCH HỌC GIÁP XÁC 152

10.2.1 CÁC TẾ BÀO MÁU THAM GIA ðÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỦA GIÁP XÁC 152

10.2.2 CÁC CƠ CHẾ MIỄN DỊCH CỦA GIÁP XÁC 153

TÀI LIỆU THAM KHẢO 156

PHẦN MỞ ðẦU

I KHÁI NIỆM VỀ MƠN HỌC

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

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

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

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

+ Ứng dụng các quy luật của hoạt động miễn dịch vào việc chẩn đốn, phịng và trị bệnh

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

II VAI TRỊ VÀ VỊ TRÍ CỦA MƠN HỌC

Miễn dịch học là một ngành khoa học của sinh học hiện đại Vài chục năm gần đây, miễn dịch học đã cĩ sự phát triển cực kỳ mạnh mẽ, nĩ khơng chỉ là một mơn khoa học cơ bản

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

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

Trong y học cũng như thú y học, miễn dịch học cĩ những đĩng gĩp rất to lớn, xâm nhập vào mọi chuyên khoa, được sử dụng rộng rãi khơng những về mặt chẩn đốn, phịng trị bệnh mà cịn để giải thích cơ chế sinh bệnh của nhiều hiện tượng bệnh lý lâm sàng Trên cơ sở của những hiểu biết về miễn dịch học Người ta cĩ những biện pháp hữu hiệu để phịng chống, hạn chế và tiến tới thanh tốn nhiều bệnh truyền nhiễm ở người cũng như ở động vật nuơi

Riêng trong lĩnh vực chăn nuơi, vấn đề cực kỳ quan trọng để đảm bảo thành cơng trong chăn nuơi là ngăn chặn phịng chống được các bệnh truyền nhiễm Mơn miễn dịch học,

vi sinh vật học thú y, dịch tễ học thú y và mơn bệnh truyền nhiễm đã nghiên cứu chỉ ra cơ chế, nguyên lý cùng các biện pháp chẩn đốn, phịng chống dịch bệnh cho động vật nuơi và do đĩ gĩp phần vào việc nâng cao năng suất chăn nuơi và bảo vệ sức khoẻ cho con người

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

III SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MIỄN DỊCH HỌC

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

Ấn ðộ đã biết lấy vẩy đậu mùa từ những người mắc bệnh, phơi khơ, tán nhỏ rồi thổi vào mũi người lành để gây miễn dịch phịng bệnh

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

Sự kiện đáng ghi nhận là vào năm 1798, lần đầu tiên Jenner, một thầy thuốc người Anh làm việc tại vùng nơng thơn Gloncester Shire đã dùng nước ở mụn đậu của bị bị bệnh (trong đĩ cĩ chứa virus đậu bị) chủng cho người và gây được miễn dịch chống bệnh đậu mùa

ở người, một căn bệnh rất nguy hiểm thời đĩ Với phát minh này Jenner đã ghi một mốc quan trọng trong sự phát triển của miễn dịch học Từ đĩ miễn dịch học bắt đầu cĩ cơ sở khoa học

Vào những năm cuối của thế kỷ 20, nhiều hoạt động của hệ miễn dịch trong cơ thể động vật được phát hiện và nghiên cứu kỹ càng, miễn dịch học đã cĩ những bước tiến nhảy vọt, nĩ đã trở thành một ngành khoa học rộng lớn và cơ bản

Cĩ thể chia lịch sử phát triển của miễn dịch học thành 5 thời kỳ lớn như sau:

1 Thời kỳ vacxin

- Trong giai đoạn 1879 - 1881 Lui Pasteur, lần đầu tiên đã nghiên cứu và chế thành cơng 3 loại vacxin: Tụ huyết trùng, nhiệt thán và dại

Roux và Yesina tạo được vacxin chống độc tố bạch hầu

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

2 Thời kỳ huyết thanh học

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

- 1896 Bruber phát hiện phản ứng ngưng kết

- 1897 Elrlich đề xuất vấn đề miễn dịch kháng độc tố

- 1898 Bordet phát hiện ra bổ thể

Việc phát hiện kháng thể dịch thể đã dẫn đến việc dùng kháng thể dịch thể để chẩn đốn và điều trị

3 Thời kỳ hố miễn dịch

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

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

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

- Năm 1938 Kabat dùng điện di để phân tách các thành phần của huyết thanh và xác định kháng thể dịch thể nằm ở vùng globulin

- 1942 Coons đặt ra phương pháp miễn dịch huỳnh quang

- 1946 Audin và Oucliterlong tìm ra phương pháp AGID

- 1953 Grabat đặt ra phương pháp miễn dịch điện di

- 1957 Isacs trình bày các cơng trình về IFN

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

4 Thời kỳ của miễn dịch tế bào

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

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

cơ thể

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

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

miễn dịch

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

Tuyến ức điều khiển hoạt động miễn dịch tế bào

Túi Fabricius điều khiển miễn dịch thể dịch

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

Có thể nói sự phát triển như vũ bão của môn Miễn dịch học trong mấy chục năm gần ựây ựã góp phần thay ựổi hẳn sinh học hiện ựại và miễn dịch học thật sự trở thành một ngành khoa học căn bản, không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực của khoa học hiện ựại

IV KHÁI QUÁT NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC

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

Tổng số tiết: 30 (2 tắn chỉ)

Lý thuyết: 30 (2 tắn chỉ)

Thực hành: không

1 điều kiện tiên quyết

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

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

2 Nhiệm vụ của sinh viên

- Dự lớp: đây là ựiều kiện bắt buộc sinh viên không ựược vắng mặt quá 1/5 số tiết qui ựịnh

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

3 Tiêu chuẩn ựánh giá sinh viên

- Dự lớp: Sinh viên dự lớp ựủ thời gian qui ựịnh mới ựược phép dự thi hết môn học

- Tham gia thảo luận và thuyết trình môn học

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

- Kiểm tra giữa học phần

- Bài thi cuối kỳ: Sinh viên phải dự thi hết môn học theo hình thức thi viết hoặc thi vấn ựáp sau khi hoàn thành các nội dung trên

- Bài thi ựược chấm theo thang ựiểm 10, trên cơ sở tổ hợp các kết quả ựánh giá ựã nêu

4 Mục tiêu của môn học

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

5 Tài liệu học tập

Giáo trình miễn dịch học thú y

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

Tài liệu tham khảo:

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

Y học, Hà Nội

Nguyễn Như Thanh, Nguyễn Bá Hiên, Trần Thị Lan Hương (2001) Vi

sinh vật thú y, NXB Nông nghiệp, Hà Nội

Nguyễn Ngọc Lanh, Văn đình Hoa (2006) Miễn dịch học, NXB Y học, Hà Nội

Chương 1

KHÁI NIỆM VỀ MIỄN DỊCH VÀ PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH

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

trong thực tế sản xuất

* Kiến thức trọng tâm:

+ Khái niệm về miễn dịch

+ Phân loại miễn dịch dựa vào:

- Tính chất miễn dịch

- ðối tượng miễn dịch

- Sự tồn tại của mầm bệnh khi cĩ miễn dịch

- Tính đặc hiệu hay khơng đặc hiệu của miễn dịch

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

1.1 KHÁI NIỆM VỀ MIỄN DỊCH

1.1.1 Miễn dịch (Immunity)

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

Một cách dễ hiểu cĩ thể nĩi: Miễn dịch là khả năng tự vệ của cơ thể, là khả năng nhận

ra và loại trừ các vật lạ ra khỏi cơ thể

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

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

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

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

lý chỉ ở một mức độ nhất định

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

1.1.2 Miễn dịch học (Immunology)

Là ngành khoa học nghiên cứu về miễn dịch

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

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

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

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

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

1.2 PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH

1.2.1 Dựa vào tính chất của miễn dịch

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

a Miễn dịch tự nhiên

Miễn dịch tự nhiên hay còn gọi là miễn dịch bẩm sinh là ñặc tính không mắc phải một bệnh hay một số bệnh nào ñó của một giống vi sinh vật nhất ñịnh gây ra

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

Ví dụ: - Người không mắc bệnh dịch tả lợn

- Ngựa không mắc bệnh dịch tả trâu bò

- Ngựa không mắc lở mồm long móng

Trong miễn dịch bẩm sinh người ta chia ra:

♦ Miễn dịch tự nhiên tuyệt ñối:

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

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

Ví dụ: Ngựa không mắc bệnh dịch tả trâu bò

♦ Miễn dịch tự nhiên tương ñối:

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

ðiều kiện dẫn ñến sự thay ñổi tính miễn dịch là do:

- Sức ñề kháng của cơ thể bị suy giảm

- Thay ñổi ñiều kiện sống: nhiệt ñộ, ñộ ẩm

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

b Miễn dịch tiếp thu

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

Miễn dịch tiếp thu ñược chia ra:

♦ Miễn dịch tiếp thu chủ ñộng

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

Có 2 loại miễn dịch tiếp thu chủ ñộng:

- Miễn dịch tiếp thu chủ ñộng tự nhiên:

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

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

- Người bị mắc sởi qua khỏi có miễn dịch

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

- Miễn dịch tiếp thu chủ ñộng nhân tạo:

Là loại miễn dịch cơ thể có ñược do con người chủ ñộng ñưa vacxin vào cơ thể ñể cơ thể chủ ñộng tạo ra miễn dịch

ðây là hình thức "tập dượt" cho cơ thể ñể cơ thể có sức chống ñỡ lại yếu tố gây bệnh khi chúng xâm nhập

Ứng dụng: Dùng vacxin phòng bệnh cho người, gia súc ðây là biện pháp căn bản nhất, chủ ñộng nhất ñể khống chế tiến tới thanh toán bệnh truyền nhiễm

♦ Miễn dịch tiếp thu bị ñộng

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

từ bên ngoài vào

Có hai loại:

- Miễn dịch tiếp thu bị ñộng tự nhiên: Là loại miễn dịch cơ thể có ñược do kháng thể ñặc hiệu từ mẹ truyền sang cho con một cách tự nhiên

Ví dụ:

+ Gia súc non và trẻ sơ sinh nhận ñược kháng thể ñặc hiệu từ mẹ qua nhau thai và bú sữa ñầu + Gia cầm con nhận ñược kháng thể ñặc hiệu từ mẹ qua lòng ñỏ trứng

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

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

Ứng dụng: Cho gia súc non, trẻ sơ sinh bú sữa ñầu (trẻ dưới 6 tháng tuổi ít bị sởi) Ở gia cầm miễn dịch kéo dài ñến 21 ngày tuổi, lợn khoảng 60 ngày

- Miễn dịch tiếp thu bị ñộng nhân tạo: Là miễn dịch cơ thể có ñược sau khi con người chủ ñộng ñưa vào cơ thể một lượng kháng thể ñặc hiệu có sẵn trong máu của ñộng vật mắc bệnh qua khỏi hoặc của con vật ñược tiêm vacxin có kháng thể ñặc hiệu Người ta lấy máu chắt lấy huyết thanh, gọi là kháng huyết thanh

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

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

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

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

- Cơ thể huy ñộng cơ quan miễn dịch sản xuất

kháng thể ñặc hiệu tạo miễn dịch

- Trạng thái miễn dịch xuất hiện muộn sau khi

tiêm vacxin một tuần

- Miễn dịch duy trì vài tháng, vài năm

- Liều lượng vacxin ít 1-5ml

- Chủ yếu ñể phòng bệnh

- Sau khi tiêm vacxin có thể có phản ứng

- Cơ thể không sản xuất kháng thể ñặc hiệu Miễn dịch có ñược do ñưa kháng thể ñặc hiệu

từ ngoài vào

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

- Miễn dịch ngắn không quá 1 tuần

- Liều kháng huyết thanh nhiều từ 25- 250ml

Miễn dịch tiếp thu chủ ñộng

Miễn dịch tiếp thu bị ñộng

Miễn dịch

Miễn dịch tự nhiên Miễn dịch tiếp thu

Miễn dịch tiếp thu chủ ñộng

tự nhiên

Miễn dịch tiếp thu chủ ñộng nhân tạo (vacxin)

Miễn dịch tiếp thu bị ñộng

tự nhiên

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

1.2.2 Dựa vào ựối tượng miễn dịch

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

a Miễn dịch chống vi khuẩn

Là miễn dịch của cơ thể chống lại tác nhân gây bệnh là vi khuẩn Miễn dịch chống vi khuẩn thường không mạnh, không bền, ựể tạo ựược miễn dịch cao thì vi khuẩn thường tiếp xúc với cơ thể 2 - 3 lần

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

Có thể chia miễn dịch thành các loại sau:

a Miễn dịch vô khuẩn

Khi cơ thể có miễn dịch, thì mầm bệnh không tồn tại trong cơ thể, mầm bệnh bị cơ thể tiêu diệt hoặc bị ựào thải ra bên ngoài

đa số miễn dịch của sinh vật ở dạng này

b Miễn dịch có khuẩn

Khi mầm bệnh tồn tại trong cơ thể, cơ thể có miễn dịch Mầm bệnh mất ựi tắnh miễn dịch cũng không còn

Vắ dụ: Bệnh lao

c Miễn dịch mang khuẩn

Là bước ựầu của miễn dịch vô khuẩn

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

1.2.4 Dựa vào tắnh ựặc hiệu hay không ựặc hiệu của miễn dịch

Có thể chia miễn dịch thành hai loại:

a Miễn dịch không ựặc hiệu

Là khả năng bảo vệ tự nhiên của cơ thể chống lại tác ựộng có hại của bất kỳ một tác nhân gây hại nào

Vắ dụ: Vai trò bảo vệ cơ thể của da, niêm mạc, dịch tiết của các tuyến, các tế bào thực bào

b Miễn dịch ựặc hiệu

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

Khả năng miễn dịch này do kháng thể ựặc hiệu quyết ựịnh

Miễn dịch ựặc hiệu có những ựặc ựiểm khác với miễn dịch không ựặc hiệu

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

+ Tắnh ựa dạng: số lượng Epitop kháng nguyên có trong tự nhiên là vô cùng lớn, người ta ước tắnh có khoảng 109 Epitop kháng nguyên khác nhau, vậy mà cơ thể vẫn có ựủ

kháng thể ựặc hiệu cho từng Epitop đó là tắnh ựa dạng về mặt cấu trúc phần cảm thụ của kháng thể

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

số cấu trúc kháng nguyên ựể dùng cho các lần ựáp ứng sau nếu gặp lại kháng nguyên ựó + Sự ựiều hòa: hệ thống miễn dịch tự ựiều hòa thông qua các thông tin là các yếu tố hóa học hòa tan (cytokine) do các tế bào tiết ra, tạo nên một mạng lưới cực kỳ phức tạp mà khi rối loạn sẽ sinh ra tình trạng bệnh lý

+ Khả năng phân biệt Ợcái lạỢ và Ợcái của mìnhỢ: hệ thống miễn dịch của cơ thể có khả năng nhận ra các thành phần kháng nguyên là cấu trúc của bản thân ựể dung thứ, còn bất kỳ

Ộcái lạỢ nào cũng hoàn toàn bị loại bỏ, ựó là nguyên lý muôn thuở của quy luật sinh tồn

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

Có thể chia miễn dịch thành:

a Miễn dịch dịch thể

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

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

b Miễn dịch qua trung gian tế bào

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

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

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

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG

1 Trình bày khái niệm về miễn dịch?

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

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

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

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

và thú y học?

6 Trình bày các loại miễn dịch khi dựa vào ựối tượng miễn dịch, sự tồn tại của mầm bệnh, tắnh ựặc hiệu và cơ chế, thành phần tham gia ựáp ứng miễn dịch ựể phân loại?

Chương 2

MIỄN DỊCH TỰ NHIÊN KHÔNG ðẶC HIỆU

* Mục tiêu: Nắm ñược các yếu tố miễn dịch tự nhiên không ñặc hiệu của cơ thể ñộng vật, liên hệ và áp

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

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

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

Miễn dịch không ñặc hiệu có vai trò quan trọng khi miễn dịch ñặc hiệu chưa phát huy tác dụng, sau ñó bằng miễn dịch ñặc hiệu với vai trò của các kháng thể ñặc hiệu thì tác nhân gây bệnh bị loại trừ Trong quá trình này hai cơ chế miễn dịch phối hợp chặt chẽ với nhau ñể bảo vệ cơ thể

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

2.1 HÀNG RÀO VẬT LÝ

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

2.1.1 Vai trò của da

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

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

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

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

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

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

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

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

Niêm mạc miệng, mắt, ựường tiết niệu luôn ựược rửa sạch bằng dịch loãng: nước bọt, nước mắt, nước tiểu,

Niêm mạc ựường hô hấp có các vi rung mao luôn chuyển ựộng hướng ra ngoài có tác dụng cản lại các vi sinh vật và vật lạ không cho chúng vào sâu trong các phế nang Niêm mạc ựường hô hấp rất nhậy cảm, khi có dị vật xâm nhập lập tức có phản xạ ho, hắt hơi ựể ựẩy chúng ra ngoài

2.2 HÀNG RÀO HOÁ HỌC

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

Bổ thể, Interferon, các protein liên kết

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

Vắ dụ: đặt vi khuẩn Salmonella enteritidis lên da lành, sạch, sau 20 phút vi khuẩn bị diệt trong khi ở da bẩn số lượng vi khuẩn còn tới 90%

L.amold ựặt Bacterium progidisum lên da lành, sạch thấy sau 10 phút chỉ còn 10% vi khuẩn có khả năng gây bệnh, sau 20 phút còn 1% và sau 30 phút vi khuẩn hoàn toàn bị tiêu diệt Dịch tiết của các tuyến như nước bọt, nước mắt, nước mũi, sữa có chứa lisozym, một enzim muzamidaza có tác dụng phá huỷ vỏ của một số loài vi khuẩn, ựặc biệt là vi khuẩn Gram (+) Chất BPI (Bacterial permeability increasing protein - protein làm tăng tắnh thấm của vi khuẩn) có thể liên kết với Lipopolysaccarit ở màng tế bào vi khuẩn, chọc thủng màng, phong bế các enzym của vi khuẩn làm chúng mất khả năng hoạt ựộng

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

Yếu tố thứ nhất bền với nhiệt, chịu ựược nhiệt ựộ 56oC trong 30 phút, chỉ xuất hiện sau khi con vật nhiễm khuẩn, gây ngưng kết ựặc hiệu nhưng chưa làm chết ựược vi khuẩn đó chắnh là kháng thể dịch thể ựặc hiệu

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

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

Cho ñến năm 1940 người ta ñã phát hiện ñược bốn thành phần của bổ thể theo thứ tự phân lập ñược có tên là C1, C2, C3, C4 Sự kết hợp kháng nguyên – kháng thể chính là tác nhân khởi phát làm cho C1 - là một tiền enzym biến thành enzym tác ñộng lên C2 và C4 ñể tạo ra một enzym mới tiếp tục tác ñộng lên C3 Như vậy, thứ tự hoạt hóa của bổ thể trên thực tế không giống với thứ tự phát hiện Bốn thành phần này tham gia vào con ñường thứ nhất của hoạt hóa bổ thể Tuy nhiên, người ta phát hiện rằng C3 chưa phải là thành phần thuần nhất, từ những năm 50 của thế kỷ XX, người ta ñã tách biệt ñược từ C3 các thành phần mới ñó là C5, C6, C7, C8 và C9

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

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

Con ñường thứ nhất ñược ñặt tên là “con ñường cổ ñiển”, vì phát hiện sớm hơn mặc

dù trong quá trình tiến hóa sinh vật thì nó lại xuất hiện muộn hơn (tức là khi ñã xuất hiện miễn dịch ñặc hiệu thì quá trình hoạt hóa bổ thể mới xảy ra) so với con ñường thứ hai ñược gọi là “con ñường cạnh” hay “ñường khác” (alternative pathway)

Con ñường thứ ba của sự hoạt hóa bổ thể (mới ñược phát hiện gần ñây) cũng xuất hiện rất sớm trong quá trình tiến hóa của ñộng vật ñược gọi là “ðường lectin gắn manose”

b Các kí hiệu và quy ước quốc tế

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

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

Trong phức hợp bổ thể (do nhiều mảnh liên kết tạo thành), nếu có hoạt tính thì ñược

ký hiệu bằng một gạch ngang ở phía trên, Ví dụ: C1,4,2 Khi bị mất hoạt tính thì thêm chữ i vào phía trước, ví dụ: iC3b

c Nơi sản xuất các thành phần bổ thể

Khi nuôi cấy invitro, ñại thực bào sản xuất ñược hầu hết các thành phần của bổ thể, nhưng invivo vai trò sản xuất bổ thể của các tế bào này có tầm quan trọng ñến ñâu vẫn chưa ñược xác ñịnh Có thể các tế bào này chỉ sản xuất cho nhu cầu tại chỗ mà thôi Gan là cơ quan ñược chứng minh là nơi sản xuất mọi thành phần của bổ thể cho máu, trừ C1 là do biểu mô ñường tiêu hóa và ñường tiết niệu sản xuất ra

ðến nay tất cả các thành phần và yếu tố của bổ thể ñều ñã ñược tìm hiểu ñầy ñủ về cấu trúc và nồng ñộ bình thường trong máu

d Hoạt hoá bổ thể

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

Bổ thể ñược hoạt hoá chủ yếu theo 2 ñường:

 ðường cũ (cách gọi quốc tế là Classical pathway) bởi ñược tìm ra trước

Con ñường cạnh

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

 Con ñường cạnh (con ñường khác): Là con ñường hoạt hoá bổ thể ñược tìm ra sau

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

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

Sự hoạt hoá bổ thể theo con ñường cạnh tạo ra các yếu tố khuyếch ñại ñể hoạt hoá C3 thành C3a và C3b ñủ ñể có thể phủ cả vỏ tế bào vi khuẩn

Hình 2.1: Các con ñường hoạt hoá bổ thể

e Vai trò sinh học của bổ thể

Bổ thể có rất nhiều hoạt năng sinh học:

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

phản ứng viêm

- C3a, C4b, C5a có trọng lượng phân tử 10.000D ñược gọi là anaphylatoxin, chúng cố

ñịnh trên bề mặt các tế bào bạch cầu ái kiềm và tế bào Mastocyte dẫn ñến việc phóng thích các amin hoạt mạch như Histamin, serotonin và làm dãn mạch, ñó là yếu tố ñầu tiên của quá trình viêm

- C3b có khả năng làm tăng tính thấm thành mạch

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

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

Trong viêm, sự hoạt hóa bổ thể xảy ra tại chỗ Tác nhân hoạt hóa là kháng nguyên, các polysaccarit trên bề mặt vi khuẩn gây bệnh, các enzym protease giải phóng ra từ các lysosome

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

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

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

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

 Xử lý phức hợp miễn dịch

Phức hợp miễn dịch hình thành khi kháng thể kết hợp với kháng nguyên hòa tan (phân tử) tạo thành cấu trúc mạng trong không gian có phân tử lượng rất lớn Các phức hợp miễn dịch lưu hành trong máu nếu kích thước quá lớn, sẽ nhanh chóng bị bắt giữ và bị thực bào ở hệ thống võng mạc nội mô, còn kích thước ñủ nhỏ có thể ra khỏi mạch máu (qua thận)

ít gây hậu quả bệnh lý Phức hợp miễn dịch có kích thước lớn và trung bình dễ lắng ñọng trong mạch gây nhiều rối loạn chức năng cho các cơ quan Sự hoạt hóa của bổ thể sẽ giúp cho máu nhanh chóng thanh thải phức hợp miễn dịch Hoạt hóa bổ thể theo con ñường cổ ñiển có tác dụng ngăn cản phức hợp miễn dịch lớn lên về kích thước còn con ñường cạnh giúp phức hợp miễn dịch dễ hòa tan, khó lắng ñọng Nếu thiếu bổ thể bẩm sinh sẽ ñưa ñến sự tồn tại lâu của phức hợp miễn dịch trong máu, gây ra các tổn thương như trong bệnh Lupus ban ñỏ mà

có biểu hiện bệnh lý ở da, thận, khớp… do lắng ñọng phức hợp miễn dịch

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

 Bổ thể gắn lên tế bào lympho B (thành phần C3d) và tế bào lympho T (thành phần C3dh) có tác dụng ñiều hoà miễn dịch

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

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

Có thể bảo quản bổ thể bằng cách ñông khô, giữ ở nhiệt ñộ thấp - 150C ñến - 200C

2.2.2 Interferon (IFN)

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

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

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

2.2.3 Các protein liên kết (Binding protein)

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

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

2.2.4 Properdin

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

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

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

2.2.5 Opsonin

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

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

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

2.2.6 Betalyzin

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

ức chế một số loài vi khuẩn Gram (+)

2.3 HÀNG RÀO TẾ BÀO

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

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

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

từ năm 1884

Theo Metchnikoff tế bào thực bào có 2 loại:

2.3.1 Tiểu thực bào (Microphage)

Là những tế bào thực bào có kích thước nhỏ, chủ yếu là bạch cầu ña nhân trung tính: Bạch cầu trung tính ñược hình thành ở trong tuỷ xương trong quá trình sinh tạo máu Chúng ñược ñưa vào máu và tuần hoàn trong máu khoảng 7 - 10h rồi di chuyển vào mô, tại ñây chúng có thời gian sống là 3 ngày Khi quan sát sự di chuyển của bạch cầu trung tính người

ta nhận thấy rằng: ñầu tiên tế bào dính vào nội mô của thành mạch, sau ñó chúng chui qua các lỗ hổng giữa các tế bào nội mô nằm dọc theo thành mạch máu Sở dĩ bạch cầu trung tính

có thể dính vào các tế bào nội mô thành mạch là vì chúng có các thụ thể khác nhau trên màng Từ những lỗ hổng này bạch cầu trung tính sẽ ñi qua màng ñáy của mao mạch và tiến vào khoảng kẽ các mô Một số cơ chất sinh ra trong quá trình phản ứng viêm hoạt ñộng như

những chất hoá hướng ñộng thúc ñẩy sự tập trung của bạch cầu trung tính tại nơi viêm Trong số các chất hoá hướng ñộng này có một số thành phần bổ thể, các yếu tố ñông máu và các sản phẩm do tế bào T hoạt hoá tiết ra Quá trình thực bào bởi bạch cầu trung tính tương tự như bởi ñại thực bào, chỉ khác ở chỗ là bạch cầu trung tính không có các lysosome thay vào ñó bạch cầu trung tính có chứa các enzyme dung giải và các chất diệt khuẩn trong các hạt nguyên thuỷ và các hạt thứ phát Những hạt này liên hợp với các phagosome và sau ñó các enzyme sẽ tiêu hoá và loại bỏ các vi sinh vật như xẩy ra ở ñại thực bào

ðây là loại tế bào chiếm 60 - 70% tổng số bạch cầu ở máu ngoại vi, là những tế bào thực bào có kích thước nhỏ, chủ yếu là bạch cầu ña nhân trung tính: Bạch cầu ña nhân trung tính có ñường kính từ 12 - 14 µm, trong bào tương có chứa nhiều loại enzym ñể tiêu hủy Khi các chất lạ xâm nhập vào cơ thể, nó bị khu trú lại ở các ổ viêm, bạch cầu ña nhân trung tính lách qua thành mạch vào máu, vào ổ viêm, ở ñó chúng thực bào những phân tử nhỏ, những vi khuẩn ở ngoài tế bào, và trở thành ñối tượng của ñại thực bào

2.3.2 ðại thực bào (Macrophage)

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

Hệ thống các tế bào ñơn nhân làm nhiệm vụ thực bào bao gồm các tế bào monocyte lưu hành trong máu và các ñại thực bào nằm trong các mô Trong quá trình sinh tạo máu ở tuỷ xương, các tế bào tiền thân dạng tuỷ biệt hoá thành tiền tế bào monocyte sau ñó chúng vào máu và tiếp tục biệt hoá thành các tế bào monocyte Trong khi lưu hành trong máu, khoảng 8h, các tế bào monocyte phát triển to ra rồi di chuyển vào các mô và biệt hoá thành các ñại thực bào Trong quá trình biệt hoá tế bào có một số biến ñổi 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 ñại thực bào khu trú ở các mô khác nhau có những chức năng khác nhau và ñược gọi tên theo vị trí cư trú như các ñại thực bào ở gan ñược gọi là các tế bào Kuffer, ñại thực bào ở phổi gọi là ñại thực bào phế nang, ñại thực bào ở não ñược gọi là tế bào Microglia và các ñại thực bào ở lách ñược gọi là các ñại thực bào dạng lympho (hay tế bào có tua) hoặc ñại thực bào cố ñịnh

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

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

Hình 2.2 Các giai ñoạn chín của các tế bào ñơn nhân làm nhiệm vụ thực bào

2.3.3 Quá trình thực bào

Quá trình thực bào ñược chia làm 3 giai ñoạn

a Giai ñoạn gắn

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

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

- Protein liên kết

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

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

+ Receptor với phần Fc của IgG

+ Receptor với bổ thể (C3b, C4b, )

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

b Giai ñoạn nuốt

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

Hình 2.3 ðại thực bào ñang ăn vi khuẩn

c Giai ñoạn tiêu

Các lysosome tiến sát ñến các phagosome rồi xảy ra hiện tượng hoà màng của 2 tiểu thể: màng của lysosome nhập vào màng của phagosome ñể tạo thành thể phagolysosome Trong phagolysosome, vi sinh vật bị tiêu diệt bởi 2 cơ chế chính:

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

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

Quá trình thực bào thường ñược khuyếch ñại bởi:

+ Một số thành phần bổ thể ñã ñược hoạt hoá

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

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

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

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

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

Hoạt ñộng thực bào ở cơ thể ñã ñược miễn dịch do ñược tiêm phòng virus thường mạnh hơn ở các cơ thể không ñược tiêm phòng ñó là do trong quá trình ñáp ứng miễn dịch với virus, lượng opsonin ñược tăng tổng hợp, có tác dụng kích ứng hoạt ñộng thực bào

d ðặc ñiểm của hoạt ñộng thực bào

+ Thực bào là một hiện tượng của sức ñề kháng tự nhiên chống nhiễm trùng của cơ thể Khi vi sinh vật vừa xâm nhập vào một tổ chức nào ñó, ngay tại nơi tiếp xúc sẽ có hiện tượng viêm

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

và tiêu huỷ vi sinh vật

Tuỳ theo bản chất của vật lạ xâm nhập, tuỳ mức ñộ hoạt ñộng của tế bào thực bào, có thể dẫn ñến 3 tình huống sau ñây:

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

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

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

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

Trường hợp vật lạ tồn tại, nhân lên trong tế bào gọi là quá trình thực bào không hoàn chỉnh + Hoạt ñộng thực bào của ñại thực bào thường chậm chạp nhưng triệt ñể hơn so với hoạt ñộng của tiểu thực bào vì ngoài việc thực bào các vi sinh vật, ñại thực bào còn thực bào ñược các mảnh tế bào, các tế bào thoái hoá, xác của các tiểu thực bào, bụi và các chất lạ khác,

Hoạt ñộng của ñại thực bào có thể ñược tăng lên do một số phân tử nhất ñịnh sinh ra trong quá trình ñáp ứng miễn dịch Màng của ñại thực bào có các thụ thể dành cho các lớp kháng thể nhất ñịnh và cho các yếu tố bổ thể nhất ñịnh Khi một kháng nguyên (chẳng hạn như một vi khuẩn) ñược phủ bởi kháng thể hoặc yếu tố bổ thể thích hợp thì nó bị gắn vào màng tế bào ñại thực bào nhanh hơn và quá trình thực bào tăng lên Kháng thể và bổ thể ñó ñóng vai trò như một chất opsonin (bắt nguồn từ chữ La tinh opsonium có nghiã là làm cho ngon miệng) Quá trình này

ñược gọi là quá trình opsonin hoá Theo một nghiên cứu thì tốc ñộ thực bào tăng lên tới 4.000 lần khi có mặt của kháng thể ñặc hiệu với kháng nguyên Hoạt ñộng của ñại thực bào cũng có thể ñược tăng lên do một số chất có tác dụng chiêu mộ các ñại thực bào vào ñến nơi nhiễm khuẩn Các ñại thực bào và tế bào monocyte ñược huy ñộng ñến nơi có tương tác miễn dịch bởi một loạt các yếu tố hoá hướng ñộng - ñó là các chất do tế bào T hoạt hoá tiết ra, các yếu

tố bổ thể và một số yếu tố nhất ñịnh của hệ thống ñông máu Mặc dù việc thực bào ñã làm hoạt hoá ñại thực bào, nhưng hoạt ñộng của ñại thực bào có thể còn tăng hơn nữa nhờ các yếu tố hoạt hoá khác nhau như IFN (Interferon) do tế bào T hoạt hoá tiết ra gắn vào các thụ thể trên màng ñại thực bào và gây hoạt hoá chúng Các ñại thực bào ñược hoạt hoá như vậy

sẽ tăng khả năng thực bào và nồng ñộ các enzyme trong lysosome, và vì thế khả năng nuốt

và loại trừ các tác nhân gây bệnh sẽ ñược tăng lên Thêm vào ñó các ñại thực bào hoạt hoá này còn chế tiết các protein gây ñộc như TNF (tumor necrosis factor- yếu tố hoại tử mô) giúp cho ñại thực bào loại trừ ñược nhiều tác nhân gây bệnh hơn, bao gồm các tế bào bị nhiễm virus, các tế bào ung thư và các vi khuẩn ký sinh nội bào Vì các ñại thực bào hoạt hoá biểu lộ nhiều phân tử MHC lớp II hơn do ñó chúng cũng là các tế bào trình diện kháng nguyên hiệu quả hơn, cũng vì thế mà các ñại thực bào và các tế bào Th có một mối quan hệ tương hỗ lẫn nhau trong quá trình ñáp ứng miễn dịch, tế bào này tạo thuận lợi cho việc hoạt hoá tế bào kia

Mặt khác, không phải tất cả các kháng nguyên bị ñại thực bào nuốt vào ñều bị phân giải và thải trừ ra ngoài bởi quá trình xuất tiết tế bào Các thí nghiệm sử dụng các kháng nguyên ñánh dấu phóng xạ ñã cho thấy sự có mặt của các thành phần kháng nguyên ñánh dấu phóng xạ ở trên màng ñại thực bào sau khi hầu hết phân tử kháng nguyên ñã bị tiêu hoá và thải trừ ra ngoài Các kháng nguyên sau khi bị thực bào vào sẽ bị biến ñổi chuyển hoá theo con ñường xử lý nội bào thành các peptide, ñó là các siêu kháng nguyên; các peptide này kết hợp với một phân tử MHC lớp II Các phức hợp peptide-phân tử MHC lớp II sau ñó ñược chuyển tới màng tế bào và ở ñây các peptide kháng nguyên ñã bị xử lý ñược trình diện cho các tế bào Th Kháng nguyên phải ñược trình diện cùng với phân tử MHC lớp II là một ñòi hỏi thiết yếu ñể hoạt hoá tế bào Th Việc trình diện kháng nguyên này giữ vai trò trung tâm cho ñáp ứng miễn dịch dịch thể cũng như ñáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào

Vì thế, ñại thực bào là tế bào chủ chốt trong quá trình ñáp ứng miễn dịch, là tế bào

mở ñầu cho quá trình ñáp ứng miễn dịch ñặc hiệu

Rất nhiều thí nghiệm ñã cho thấy sức ñề kháng tự nhiên mang tính chất di truyền rõ Sabin thấy rằng chất não của giống chuột DRI chống ñược virus viêm não B vì không có một yếu tố cần thiết cho sự tồn tại của loài virus ấy Hotlan và Baien ñã xác ñịnh những tế bào thần kinh của giống chuột này không có Receptor bề mặt phù hợp ñể cho virus hấp thụ Smith nhận thấy trong nhau thai của bò có một chất gọi là eryth, một hydratcacbon làm cho bò cái mẫn cảm với vi khuẩn Brucella trong khi ở một số loài ñộng vật khác không có chất này nên không bị mắc bệnh

Như vậy miễn dịch tự nhiên chính là do cơ thể có hay không có một chất nào ñó cần

thiết cho sự sinh tồn của một loài vi sinh vật và do bộ máy di truyền của cơ thể quyết ựịnh

2.5 PHẢN ỨNG VIÊM KHÔNG đẶC HIỆU

Cơ thể chống lại sự nhiễm trùng bằng một phản ứng tự vệ ựặc biệt gọi là viêm Viêm ựược hình thành ngay tại nơi vi sinh vật xâm nhập vào Ở ựó cơ thể ựã huy ựộng mọi khả năng ựể kìm hãm, ngăn chặn và khu trú chúng, không ựể chúng vào máu và các cơ quan khác của cơ thể Tại ổ viêm, tế bào tăng sinh hình thành một hàng rào ngăn chặn không cho vi sinh vật và ựộc

tố của chúng lan rộng Tổ chức nơi viêm tiết ra một số chất như histamin, leucotaxin làm giãn mạch, tăng tắnh thấm thành mạch tạo ựiều kiện cho bạch cầu bám vào thành mạch rồi xuyên qua, tiến vào

ổ viêm ựể thực bào vi sinh vật

Phản ứng viêm thường thể hiện 4 triệu chứng kinh ựiển: sưng, nóng, ựỏ, ựau đó là do mạch quản giãn, hồng cầu tập trung nên sưng tấy, ựỏ, kắch thắch ựầu mút thần kinh gây ựau, ngứa Viêm cũng có thể có mủ, ựặc biệt là giai ựoạn cuối, mủ là chất sánh ựặc màu trắng hoặc hơi vàng, ựó chắnh là xác của các tế bào cơ thể, xác các tế bào thực bào, xác vi sinh vật, các chất dịch và các chất ựộc khác

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

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

Sức ựề kháng tự nhiên hay miễn dịch

không ựặc hiệu

+ Hàng rào vật lý: da, niêm mạc + Hàng rào hoá học: ựộ toan, lyzozim, interferon, bổ thể, protein C

+ Hàng rào tế bào: thực bào + Hàng rào thể chất

+ Viêm không ựặc hiệu

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG

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

2 Trình bày vai trò của hàng rào hoá học?

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

4 Trình bày các giai ñoạn của quá trình thực bào, những ñặc ñiểm của hoạt ñộng thực bào?

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

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

Chương 3

KHÁNG NGUYÊN

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

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

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

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

+ Tính lạ của kháng nguyên:

- Những chất càng lạ với cơ thể càng có tính kháng nguyên mạnh, những chất lấy từ

cơ thể ñộng vật khác loài càng xa nguồn gốc tổ tiên càng có tính kháng nguyên mạnh khi ñưa vào cơ thể khác loài

Ví dụ: Lấy protein của gà tiêm cho ngựa

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

+ Cấu trúc của kháng nguyên

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

tử có chứa các axit amin mạch vòng: Tyrosine, Triptophan, ñều có tính kháng nguyên cao Tuy nhiên trong tự nhiên cũng có những ngoại lệ:

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

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

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

- Cấu trúc lập thể và khả năng tích ñiện của các phân tử kháng nguyên cũng có ảnh hưởng lớn ñến tính sinh miễn dịch Do trong quá trình chuyển hoá, khi cấu trúc lập thể thay ñổi sẽ ñể lộ ra những "nhóm quyết ñịnh kháng nguyên" mà trước ñây chúng bị che lấp, còn sự tích ñiện có vai trò chọn lọc các tế bào có thẩm quyền miễn dịch tương ứng ñể các tế bào này nhận diện

+ Phương thức xâm nhập của kháng nguyên

Khi ñưa kháng nguyên vào cơ thể ñộng vật bằng ñường ñưa phù hợp và liều lượng phù hợp thì khả năng ñáp ứng miễn dịch mạnh

Những kháng nguyên mạnh, chỉ cần ñưa một lần vào cơ thể, ñã có ñáp ứng miễn dịch

Kháng thể

Kháng nguyên

Kháng nguyên epitope

paratope

mạnh, nhưng với những kháng nguyên yếu phải ñưa vào cơ thể một vài lần mới có khả năng gây ñáp ứng miễn dịch cao

b Khả năng ñáp ứng miễn dịch của cơ thể

Cùng một kháng nguyên nhưng ñưa vào những cơ thể khác nhau thì có khả năng ñáp ứng miễn dịch khác nhau, ñiều này phụ thuộc vào tính di truyền hay cơ ñịa của từng cá thể Như vậy, tính sinh miễn dịch của một kháng nguyên bằng tính kháng nguyên cộng với khả năng ñáp ứng miễn dịch của cơ thể

3.2.2 Tính ñặc hiệu của kháng nguyên

a Tính ñặc hiệu

Tính ñặc hiệu của kháng nguyên là ñặc tính mà kháng nguyên ấy chỉ ñược nhận biết bởi ñáp ứng miễn dịch do nó gây ra (kháng thể ñặc hiệu) chứ không phải ñáp ứng miễn dịch của một kháng nguyên khác

Như vậy, một kháng thể chống lại kháng nguyên A chỉ có thể phản ứng với kháng nguyên A chứ không phải một kháng nguyên B nào khác, ngược lại một kháng nguyên A chỉ ñược nhận biết bởi một kháng thể chống A mà thôi

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

Hình 3.1 Tính ñặc hiệu của kháng nguyên và kháng thể

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

ðối với kháng nguyên là Polyozit chỉ cần thay ñổi một chức ñường hoặc một liên kết giữa 2 chức ñường (1 - 4 hay 1 - 6) hoặc thể α hay β; ñối với kháng nguyên là protein, chỉ cần thay ñổi một axit amin hoặc axit amin dạng D thay thế cho dạng L ñã làm thay ñổi tính ñặc hiệu của kháng nguyên

b Phản ứng chéo

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

Trường hợp ngoại lệ là do:

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

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

Quyết ñịnh kháng nguyên

Quyết ñịnh kháng nguyên (epitopes)

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

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

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

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

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

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

c Nhóm quyết ñịnh kháng nguyên (Epitop)

Trong một phân tử kháng nguyên có một phần cấu trúc ñặc biệt mà chính nó ñược nhận biết bởi hệ thống miễn dịch, ñược gọi là nhóm quyết ñịnh kháng nguyên hay Epitop Epitop không những quyết ñịnh tính sinh kháng thể ñặc hiệu tương ứng mà còn là vị trí ñể kháng thể ñó kết hợp ñặc hiệu với kháng nguyên Như vậy tính ñặc hiệu của kháng nguyên không phải do cấu trúc của toàn bộ phân tử kháng nguyên quyết ñịnh mà chỉ do những Epitop

Với kháng nguyên là Gluxit, kích thước của một Epitop vào khoảng 5 - 6 ose, hay 5 -

6 axit amin với kháng nguyên là protein Trên một kháng nguyên có thể có nhiều Epitop vì cấu trúc ấy ñược nhắc ñi nhắc lại nhiều lần hoặc vì có nhiều mô typ khác nhau

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

ứng miễn dịch ñược gọi là tá chất

Có một số kháng nguyên, bản thân nó ñã có tính kích thích giống như có tá chất vậy

d Tính gây phân bào

Một số kháng nguyên khi gây ñáp ứng miễn dịch ñặc hiệu, còn làm tăng hàm lượng γ globulin huyết thanh do chúng kích thích sự phân bào của tế bào lympho B, tế bào chịu trách nhiệm sản xuất ra kháng thể dịch thể ñặc hiệu Ví dụ chất LPS của vi khuẩn Gram (-)

3.2.4 Số phận của kháng nguyên

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

Tất cả các kháng nguyên khi xâm nhập vào cơ thể ñộng vật, trước hết chúng ñều phải ñược nhận diện bởi các tế bào có thẩm quyền miễn dịch

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

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

và ñược ñưa lên bề mặt các tế bào thực bào ñể trình diện, lúc ñó kháng nguyên mới ñược các

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

Trong trường hợp kháng nguyên là các hợp chất nhỏ, chúng chỉ ñược nhận diện sau khi ñã bị biến ñổi cấu tạo hoá học trong cơ thể túc chủ, các hợp chất nhỏ này thường là các hapten, khi vào trong cơ thể nó phải kết hợp với một protein mang ñể trở thành một kháng nguyên hoàn toàn lúc ñó chúng mới ñược hệ thống miễn dịch nhận biết

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

3.3 PHÂN LOẠI KHÁNG NGUYÊN

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

3.3.1 Dựa vào ñặc tính của kháng nguyên

Có thể chia kháng nguyên làm 2 loại:

a Kháng nguyên hoàn toàn (antigen)

Là loại kháng nguyên có ñầy ñủ 2 ñặc tính: tính sinh kháng thể và tính ñặc hiệu Kháng nguyên loại này thường có bản chất là protit

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

nắm bắt)

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

Những kháng nguyên này tự thân chúng không có khả năng kích thích cơ thể sinh kháng thể ñặc hiệu nhưng lại kết hợp ñược với kháng thể tương ứng

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

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

Hapten muốn trở thành kháng nguyên hoàn toàn phải kết hợp với một chất mang, thường ñó là một chất hoá học có bản chất là protein Khi protein mang liên kết với hapten làm cho nó kích thích sinh kháng thể ñược Protein mang có thể là của chính cơ thể ñộng vật

khi hapten ñược ñưa vào nhưng cũng có thể ñưa từ bên ngoài vào

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

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

Kháng nguyên ñược chia làm 3 loại:

a Kháng nguyên dị loài (Hetero antigen)

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

b Kháng nguyên ñồng loài (antigen)

Là những kháng nguyên có xuất xứ từ những cá thể trong cùng một loài, nó có thể có

ở cá thể này nhưng lại không có ở cá thể khác Những kháng nguyên của các cá thể này có tính chất khác nhau và khi xâm nhập vào cơ thể khác, mặc dù cùng một loài cũng gây ra ñáp ứng miễn dịch

Ví dụ kháng nguyên nhóm máu ở loài người

c Tự kháng nguyên (Autoantigen)

Kháng nguyên vốn là những chất của cơ thể nhưng vì một lý do nào ñó lại kích thích

cơ thể gây ra ñáp ứng miễn dịch chống lại chính thành phần cấu trúc của bản thân mình Trường hợp này ñược gọi là hiện tượng tự miễn dịch (sẽ ñược trình bày ở chương 9 của giáo trình này)

3.3.3 Dựa vào cấu trúc hoá học

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

a Kháng nguyên là protein

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

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

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

b Kháng nguyên là gluxit, polysaccarit

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

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

c Kháng nguyên là lipit và axit nucleic

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

d Kháng nguyên là polyozit

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

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

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

a Kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức

Một số loại kháng nguyên khi ựưa vào cơ thể của những ựộng vật thắ nghiệm ựã bị cắt bỏ tuyến ức khi còn ựang là bào thai hoặc vừa mới sinh, hoặc ở giống chuột nhắt nuôi (không có tuyến ức) hoặc ở những người bị bệnh Di Giorge bẩm sinh (không có tuyến ức) thì ựáp ứng miễn dịch không xảy ra ựược

Những kháng nguyên này, ựể gây ựược ựáp ứng miễn dịch cần có sự hoạt ựộng của tuyến ức, sự tham gia của 3 loại tế bào: Tế bào trình diện kháng nguyên, tế bào lympho T hỗ trợ và tế bào lympho T ựộc (kháng thể tế bào) hoặc tế bào lympho B Trong ựó dòng tế bào lympho T chỉ có ựược khi có sự hoạt ựộng của tuyến ức

Vậy những kháng nguyên gây ựáp ứng miễn dịch ựể sản sinh ra kháng thể ựặc hiệu ựòi hỏi phải có sự tham gia của các tế bào lympho T ựược gọi là kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức Những kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức thường có bản chất là protein chúng dễ tạo

ra một ựáp ứng miễn dịch tiên phát và một ựáp ứng miễn dịch thứ phát ựể tạo ra các phân tử IgG

b Kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức

Là những kháng nguyên gây ựáp ứng miễn dịch ựể sản sinh ra kháng thể dịch thể ựặc hiệu không cần sự có mặt của tế bào lympho T đó thường là các kháng nguyên có bản chất là gluxit các epitop nhắc ựi nhắc lại

Trường hợp những kháng nguyên có bản chất là protein nhưng cấu trúc có các epitop nhắc

ựi nhắc lại cũng thuộc loại kháng nguyên này

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

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

3.3.5 Dựa vào ựối tượng miễn dịch

c1 Kháng nguyên của vi khuẩn

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

 Kháng nguyên thân (O - từ chữ Ohne Hauch)

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

- Chịu ựược nhiệt: ựun 1000C sau 2 giờ mới bị phá huỷ

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

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

Ở nhọng vi khuÈn cã giịp mề (vÝ dô nh− vi khuÈn tô huyạt trỉng, vi khuÈn nhiỷt thịn),

giáp mô bao bọc bên ngoài màng tế bào nên che phủ toàn bộ kháng nguyên O

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

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

 Kháng nguyên lông (H - Hauch)

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

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

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

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

- Kháng được formol 50/00 Khi vào cơ thể, kháng nguyên H kích thích sản sinh ra kháng thể H, khi kháng nguyên H gặp kháng thể tương ứng sẽ xảy ra hiện tượng ngưng kết các tế bào vi khuẩn ngưng kết lại với nhau nhờ lông dính lông qua cầu nối là kháng thể H Sự ngưng kết này lỏng lẻo, trông như cụm bông, không bền, dễ tan khi lắc nhẹ

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

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

Hỡnh 3.2 Khỏng nguyờn của vi khuẩn

 Khỏng nguyờn giỏp mụ (K - kapsule)

Bờn ngoài khỏng nguyờn O, trờn bề mặt một số vi khuẩn, nhất là vi khuẩn ủường ruột (như Klebsiella, E.coli, ) cũn cú một loại khỏng nguyờn hoà tan gọi là khỏng nguyờn vỏ bọc (K) hay khỏng nguyờn Vi (Virulence - cú nghĩa là ủộc)

Bản chất của khỏng nguyờn K thường là phức hợp của polisaccarit như lipopolysaccarit, glucolipoprotein,

Khỏng nguyờn K khụng chịu ủược nhiệt, nú vừa là yếu tố gõy miễn dịch, vừa là yếu tố gõy bệnh

 Khỏng nguyờn Pili (Fimbriae) cũn gọi là khỏng nguyờn bỏm dớnh

Là khỏng nguyờn cú trờn Pili của vi khuẩn, chỉ những vi khuẩn cú pili mới cú khỏng nguyờn này Khỏng nguyờn pili cú bản chất là protein, hay gặp ở cỏc vi khuẩn thuộc họ vi khuẩn ủường ruột cú khả năng gõy bệnh

Khỏng nguyờn pili là yếu tố gõy bệnh quan trọng của vi khuẩn ủường ruột vỡ nú giỳp cho vi khuẩn bỏm ủược vào cỏc tế bào lụng nhung của niờm mạc ruột, từ ủú mới cú cơ hội

Khỏng nguyờn O

Khỏng nguyờn H

xâm nhập vào bên trong ựể gây bệnh

Người ta ựã phát hiện ở vi khuẩn ựường ruột có trên 30 loại kháng nguyên pili trong ựó có

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

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

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

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

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

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

Loại kháng nguyên này ựa số là ngoại ựộc tố của vi khuẩn, ựó là những chất rất ựộc và

có tắnh kháng nguyên mạnh, nếu giải ựộc ựi thì chúng vẫn giữ ựược tắnh kháng nguyên nhưng không còn ựộc nữa, thường dùng ựể chế vacxin và gọi là giải ựộc tố

Vắ dụ: Giải ựộc tố của vi khuẩn uốn ván

 Kháng nguyên Forman

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

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

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

Hình 3.3 Mô phỏng các loại kháng nguyên của vi khuẩn

c2 Kháng nguyên của virus

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

 Kháng nguyên nguyên vẹn

đó là toàn bộ một virion, khi kắch thắch cơ thể sẽ sinh ra kháng thể trung hoà virus Phản ứng trung hòa xảy ra giữa virus và kháng thể trung hoà tương ứng thường ựược ứng dụng trong chẩn ựoán

 Kháng nguyên hoà tan

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

Kháng nguyên H

Kháng nguyên K hoặc Lipopolysaccharide (LPS) hoặc nội ựộc tố

Kháng nguyên O

Nguyên sinh chất Kháng nguyên pili

Phản ứng kết tủa cũng thường ựược ứng dụng trong chẩn ựoán bệnh do virus Vắ dụ phản ứng AGID chẩn ựoán virus dịch tả lợn

 Kháng nguyên gây ngưng kết hồng cầu

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

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

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

3.4 KHÁNG NGUYÊN PHÙ HỢP TỔ CHỨC CHỦ YẾU MHC (Major Histocompatibility Complex antigen)

3.4.1 đại cương

Quan ựiểm cho rằng sự thải bỏ mảnh ghép là kết quả của một ựáp ứng miễn dịch chống lại các kháng nguyên có trên bề mặt tế bào của tổ chức ghép ựã ựược xác ựịnh bởi các công trình nghiên cứu của Medawar Gorer và Snel vào những năm ựầu của thế kỷ 20

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

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

Vắ dụ: Khi lấy mảnh da tai của thỏ A ghép sang tai của thỏ B (2 cơ thể cùng loài nhưng có cấu tạo di truyền khác nhau), trong những ngày ựầu, mảnh da tai ựó hồng trở lại do mạch máu của thỏ B tiến vào nuôi dưỡng, mảnh ghép tưởng như sống ựược trên cơ thể nhận đột nhiên, ở ngày thứ 7 - 15 mảnh ghép lạ bị tắm ựi, xuất hiện hoại tử ở góc, hoại tử lan dần, mảnh da chết, khô lại

và bong ra ựể trơ vết ghép bị viêm tấy đó là hiện tượng thải ghép

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

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

Sau phát hiện này, nhiều tác giả, bằng nhiều phương pháp miễn dịch khác nhau ựã phát hiện thấy ở nhiều súc vật khác cũng có các kháng nguyên giống kiểu kháng nguyên H Sau ựó, khái niệm về phức hợp chủ yếu hoà hợp mô ựược xác nhận trong tất cả các loài vật và có tên khác nhau Ở người, kháng nguyên này ựược gọi là hệ HLA (Human - Leukocyte - Antigen, do ở người kháng nguyên này lần ựầu tiên ựược phát hiện ở tế bào bạch cầu), ở chuột nhắt là H2; ở chuột cống, thỏ, khỉ là H1; ở lợn là E gà là B và ở cừu là S, Như vậy, các kháng nguyên có trên bề mặt của tế bào tổ chức cơ thể, có tắnh sinh miễn dịch, có khả năng kắch thắch ựáp ứng miễn dịch khi ghép vào cơ thể khác gây phản ứng loại thải mảnh ghép ựược gọi là kháng nguyên ghép hay kháng nguyên phù hợp tổ chức (Histocompatibility antigen)

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

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

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

Người ta còn thấy rằng: Kháng nguyên tuy có nhiều hệ thống nhưng không phải tất cả ñều có tính chất kích thích sinh miễn dịch loại thải mảnh ghép như nhau, chỉ có một số hệ thống chính sinh miễn dịch mạnh ñược gọi là hệ thống kháng nguyên phù hợp tổ chức chủ yếu (Major Histocompatibility antigen) do ñó hiện nay người ta dùng một tên chung ñể chỉ các kháng nguyên này là phân tử MHC (Major Histocompatibility complex antigen)

3.4.2 Cấu trúc

MHC có bản chất là protein gồm 2 lớp MHC lớp I và MHC lớp II có cấu trúc và chức năng khác nhau

a MHC lớp I (ở người): Gồm 2 chuỗi polypeptit

 Chuỗi α

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

và là protein xuyên màng tế bào gồm 3 phần (lãnh vực) ngoài tế bào là α1 (từ axit amin 1 ñến 90); α2 (từ axit amin 91 - 182) và α3 (từ axit amin 183 - 273) với một cầu nối disunfua (23) giữa α2 và α3 giúp 2 phân ñoạn này giữ vai trò duy trì hình thái ổn ñịnh, cuối chuỗi α có một phần xuyên màng tế bào gồm 26 axit amin và một phần nằm trong nguyên sinh chất 30 - 35 axit amin

 Chuỗi β

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

là β2 microglobulin chỉ có một chuỗi gồm 99 axit

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

α, có ái tính rất lớn với α1, α2 và α3 tạo ra một phân

tử MHC có cấu trúc bậc 4 với không gian 3 chiều ví

dụ như một cái máng sâu mà mặt bằng gọi là β do α3

và β2 tạo thành Hai bờ là do 2 chuỗi α1 và α2 hình

thành gọi là vòng xoắn α

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

1ηm và sâu 1,1 ηm Hốc này có thể chứa ñược một

peptit có 9 axit amin (nơi chứa ñựng siêu kháng

nguyên) chiếc máng tạo ra có tính ña dạng cao do 2

chuỗi α1 và α2 có một vùng dễ thay ñổi, ñặc biệt là

các axit amin 62 ñến 80 và 151 - 163 nằm trên vùng

xoắn α, tạo ra một cái hốc mang tải siêu kháng

nguyên có thể thay ñổi tuỳ kiểu hình của mảnh peptit

Chuỗi α3 rất ít thay ñổi, ñây chính là cấu trúc ñặc trưng cho "cái tôi" của từng cá thể,

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

b MHC lớp II

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

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

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

 Chuỗi nhẹ β: Có trọng lượng phân

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

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

Trong phân tử MHC lớp II, lãnh vực β2

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

3.4.3 Phân bố và chức năng

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Hình 3.5 Phân tử MHC lớp I - Chuỗi α (44KD), Chuỗi β (11,5 KD)

Một tế bào trong cơ thể có chứa kháng nguyên, kháng nguyên này có thể là protein của bản thân tế bào bị thoái hoá hoặc một protein lạ (virus nhiễm trong tế bào) gọi là kháng nguyên nội sinh hay kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức Các phân tử kháng nguyên ñược sử dụng trong nguyên sinh chất tế bào nhờ phức hợp enzym proteaza tạo ra các siêu kháng nguyên có kích cỡ

9 axit amin Các peptit (siêu kháng nguyên này) ñược chuyển ñến mạng lưới nội nguyên sinh tế bào nhờ hệ thống protein chuyển, ở ñó chúng kết hợp với lãnh vực α1 và α2 của phân tử MHC lớp I và ñược ổn ñịnh trong lòng máng Cuối cùng ñược ñưa ra ngoài màng tế bào sau khi ñã ñi qua hệ thống golgi ñể giới thiệu kháng nguyên với tế bào TCD8

Tế bào Lympho TCD8 khi tiếp xúc với tế bào ñích có chứa kháng nguyên (tế bào trình diện kháng nguyên) thông qua phân tử CD8 nhận biết MHC lớp I, TCD8 sẽ tương tác với tế bào trình diện kháng nguyên Khi TCR (T cell Receptor) nhận ra kháng nguyên lạ (phần siêu kháng nguyên) ñồng thời phân tử CD8 tương tác với lãnh vực α3 của MHC I ñể nhận biết "cái tôi", sau ñó các phân tử bám dính của tế bào TCD8 và tế bào trình diện kháng nguyên hoàn thiện quá trình tương tác

Kháng nguyên ñược tế bào TCD8 nhận biết trên khuôn khổ của phân tử MHC lớp I của tế bào trình diện kháng nguyên

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

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

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

B chứa nhiều nhất rồi ñến các tế bào monocyte, ñại thực bào, tế bào langerhan ở da, tế bào tua trong hạch và tuyến ức, tế bào lympho T chỉ có MHC lớp II khi ñã ñược hoạt hoá MHC lớp II còn ñược thấy ở tế bào nội mạc mạch máu và tế bào biểu mô ruột non Vai trò chủ yếu của MHC lớp II trong ñáp ứng miễn dịch là sự có mặt của MHC lớp II ở các tế bào trình diện kháng nguyên làm cho các tế bào này có khả năng trình diện kháng nguyên với tế bào lympho hỗ trợ TCD4 Một kháng nguyên ngoại sinh (vi khuẩn, virus, protein ngoại lai, ) gọi là kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức từ bên ngoài xâm nhập vào trong cơ thể, nó ñược các tế bào thực bào (kể trên) vây bắt và xử lý thành siêu kháng nguyên tại hốc thực bào (phagolysosome) của các ñại thực bào hay ở một chỗ nào ñó (chưa biết) trong tế bào lympho B Các siêu kháng nguyên là những mạch peptit có cỡ 9 - 24 axit amin (ñó là epitop), phân tử MHC lớp II xuất phát từ mạng lưới nội nguyên sinh di chuyển qua thể golgi ñến kết hợp với siêu kháng nguyên (tại vùng lòng máng) cực kỳ thay ñổi Sau ñó MHC ñưa kháng nguyên biểu lộ trên bề mặt tế bào trình diện kháng nguyên

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

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

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG

1 Trình bày ñịnh nghĩa, các ñặc tính của kháng nguyên và số phận của kháng nguyên sau khi xâm nhập vào cơ thể ñộng vật?

2 Trình bày các loại kháng nguyên dựa vào ñặc tính kháng nguyên, mối quan hệ giữa kháng nguyên với vật chủ và cấu trúc hoá học ñể phân loại?

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

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

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

Chương 4

HỆ THỐNG MIỄN DỊCH CỦA CƠ THỂ

* Mục tiêu: Nắm ñược hệ thống miễn dịch của cơ thể ñộng vật, vai trò, chức năng của các cơ quan và

các tế bào có thẩm quyền miễn dịch

* Kiến thức cơ bản:

- Các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch

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

- Các tế bào có thẩm quyền miễn dịch

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

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

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

4.1 KHÁI NIỆM

Thực chất của quá trình ñáp ứng miễn dịch là quá trình hoạt ñộng của một số cơ quan

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

ðối với quá trình ñáp ứng miễn dịch không ñặc hiệu, ñó là sự hoạt ñộng cản trở của da

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

ðối với quá trình ñáp ứng miễn dịch ñặc hiệu, thực chất là quá trình hoạt ñộng của 2 loại tế bào là lympho B và T, sự tham gia của ñại thực bào, tế bào trình diện kháng nguyên chịu sự ñiều khiển của các cơ quan miễn dịch

Các tế bào tham gia vào hoạt ñộng của quá trình ñáp ứng ñược gọi là các tế bào có thẩm quyền miễn dịch

Các cơ quan sản xuất, duy trì, ñiều khiển hệ hoạt ñộng của các tế bào trên ñược gọi là các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch

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

ðể tìm hiểu về hoạt ñộng ñáp ứng miễn dịch, trước hết cần hiểu biết về vai trò và chức năng của hệ miễn dịch

4.2 CÁC CƠ QUAN CÓ THẨM QUYỀN MIỄN DỊCH

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

Các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch chỉ chiếm 1 phần rất nhỏ so với trọng lượng của

cơ thể (ở người là 1/60) nhưng lại có vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc ñấu tranh sinh tồn

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

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

Các cơ quan Lympho trung tâm xuất hiện sớm trong ñời sống của phôi thai, nằm ngoài ñường xâm nhập và vòng tuần hoàn của kháng nguyên

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

Các cơ quan lympho trung tâm giữ nhiều vai trò:

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

- Nhận biết các thành phần của bản thân (nhận biết cái tôi) ñể dung thứ, tăng cường