Bài giảng Kháng nguyên: Tính gây miễn dịch và tính đặc hiệu kháng nguyên - Đại học Lạc Hồng

Bài giảng Kháng nguyên: Tính gây miễn dịch và tính đặc hiệu kháng nguyên - Đại học Lạc Hồng. Sau khi học xong bài này, sinh viên sẽ trình bày được định nghĩa kháng nguyên hoàn chỉnh và hapten; phân biệt được sự khác nhau giữa hai thuộc tính: sinh miễn dịch - đặc hiệu kháng nguyên; trình bày được thế nào là epitop, các điểm khác biệt giữa epitop của tế bào B (và kháng thể) và epitop của tế bào T,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

KHÁNG NGUYÊN

TÍNH GÂY MIỄN DỊCH

VÀ TÍNH ĐẶC HIỆU KHÁNG NGUYÊN

4 Phân biệt được kháng nguyên phụ thuộc và không

Kích thích cơ thể tạo đáp ứng miễn dịch

 tính sinh miễn dịch

Kết hợp đặc hiệu với kháng thể/thụ thể tế bào T (TCR)

 tính đặc hiệu kháng nguyên

NHỮNG THUỘC TÍNH CƠ BẢN CỦA MỘT KHÁNG NGUYÊN HOÀN CHỈNH

(GỌI TẮT LÀ KHÁNG NGUYÊN )

THUỘC TÍNH TỔNG QUÁT CHO MỌI KHÁNG NGUYÊN HOÀN CHỈNH

Cấu tạo hĩa học

Khối lượng phân tử

Sự phức tạp của cấu trúc hĩa học

CẤU TẠO HÓA HỌC

 Đại phân tử protein là các kháng nguyên mạnh.

 Polypeptid, polysaccharid cao phân tử là KN.

 Lipid và acid nhân tinh khiết không phải là chất sinh miễn dịch trong điều kiện bình thường nhưng

có thể là bán KN (ví dụ BN lupus ban đỏ có kháng thể kháng DNA).

KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ

 Các chất có bản chất là protein, polysaccharid hay dẫn chất của nó có khối lượng > 50.000 Da là kháng nguyên rất mạnh.

 Các chất có khối lượng < 10.000 Da thường không có tính gây miễn dịch hoặc chỉ gây đáp ứng nhẹ.

 Hầu hết các thuốc thông thường (trừ các vắc-xin) tự nó không có tính gây miễn dịch.

SỰ PHỨC TẠP CỦA CẤU TRÚC HÓA HỌC

 Phân tử càng có sự phức tạp về cấu trúc  tính sinh miễn dịch cao.

 Một polypeptid tổng hợp từ:

 Một loại axit amin không có hoặc có tính sinh miễn dịch yếu.

 Từ ba loại axit amin trở lên  tính gây miễn dịch tăng lên rõ rệt.

 Các axit amin có vòng thơm như tyrosin, phenylalanin khi thêm vào thành phần cấu tạo  tăng tinh sinh miễn dịch mạnh hơn các axit amin khác.

CÁC THUỘC TÍNH KHÁC ẢNH HƯỞNG

TÍNH GÂY MIỄN DỊCH CỦA MỘT CHẤT

TÍNH LẠ VỚI HỆ THỐNG MIỄN DỊCH

Một chất đầy đủ các tiêu chuẩn chung của một kháng nguyên nhưng nếu là “quen” thì vẫn không tạo nên một đáp ứng miễn dịch (được gọi là sự dung nạp đối với KN bản thân).

Cơ sở của sự phân biệt « lạ » hay « quen » là do nguồn gốc

di truyền, sự khác biệt di truyền càng lớn thì đáp ứng miễn dịch được hình thành càng mạnh.

Khả năng phân biệt được “ quen ” và “ lạ ” là do các tế bào miễn dịch học được trong quá trình trưởng thành của hệ thống miễn dịch ở mỗi cá thể.

ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA TỪNG CÁ THỂ

Cấu tạo khác nhau giữa các cá thể làm cho các cá thể có khả năng đáp ứng miễn dịch khác nhau đối với các kháng nguyên.

Các gen đáp ứng miễn dịch (Ir: Immune response)

là các gen của nhóm phù hợp mô lớp I và II (ở người là HLA lớp I và lớp II).

TÍNH CÓ THỂ PHÂN HỦY

 Chất không bị phân hủy bởi quá trình sinh học trong cơ thể thì không có tính gây miễn dịch (chất dẻo polystyrene, amiăng…) do các đại thực bào không xử lý được chúng

để trình diện kháng nguyên.

 Các polypeptid có cấu tạo toàn axit amin D không có tính gây miễn dịch vì cơ thể không có các men để phân giải chúng - trái lại cùng các axit amin đó nhưng ở dạng L

thì lại có khả năng sinh miễn dịch.

 Một chất bị phân hủy quá nhanh trong cơ thể thì không

có hoặc chỉ có tính gây miễn dịch yếu

TÍNH DỄ BỊ BẮT GIỮ BỞI CÁC ĐẠI THỰC BÀO

 Vì các đại thực bào phải bắt giữ, xử lý KN và sau đó mới trình diện KN cho tế bào T để tạo đáp ứng miễn dịch nên nếu KN không bị bắt giữ bởi đại thực bào thì đáp ứng

sẽ không có hoặc kém hiệu quả.

 Thí dụ khi tiêm globuline miễn dịch của bò cho thỏ: Nếu globuline miễn dịch ở dạng vón kết sẽ tạo một đáp ứng miễn dịch mạnh Trái lại, nếu ở dạng hòa tan hoàn toàn (ví

dụ dùng siêu ly tâm loại bỏ dạng vón kết) thì không có hoặc chỉ gây miễn dịch rất yếu.

ĐƯỜNG ĐƯA KHÁNG NGUYÊN VÀO CƠ THỂ

 Các KN hòa tan khi tiêm trong da, dưới da hay bắp thịt gây đáp ứng miễn dịch cao hơn khi tiêm tĩnh mạch.

 Các KN dạng hạt như hồng cầu, vi khuẩn tiêm đường tĩnh mạch vẫn tạo đáp ứng miễn dịch tốt.

LIỀU LƯỢNG ĐƯA VÀO CƠ THỂ

polysaccarid tinh khiết của vỏ phế cầu khuẩn thì không tạo được đáp ứng miễn dịch.

 Tiêm 0,5 µg thì tạo được kháng thể đặc hiệu.

CHẤT TÁ DƯỢC MIỄN DỊCH

Là chất khi đưa vào cùng với KN sẽ làm tăng tính gây miễn dịch của KN lên.

Một số tính chất thường có:

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

- Làm tăng phản ứng viêm tại nơi tiêm KN.

- Hoạt hóa, tăng sinh các tế bào miễn dịch.

- Làm thay đổi tính chất vật lý của KN.

• Như vậy hapten không có tính sinh miễn dịch mà

Protein tải Hapten

có khả năng gây một đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chống penicilloyl.

• Các bệnh nhân có đáp ứng miễn dịch này khi sử dụng lại Penicillin sẽ gây một phản ứng quá mẫn có khi đưa đến tử vong.

HAPTEN (KHÁNG NGUYÊN KHÔNG HÒAN CHỈNH – BÁN KN)

Một số thuốc thông thường có khả năng trở thành

hapten và gây tình trạng quá mẫn cảm:

Hapten (từ thuốc) Trọng lượng phân tử (Da)

PenicillinAspirinMethyldopaGentamycin

320180211700

EPITOP - QUYẾT ĐỊNH KHÁNG NGUYÊN ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA EPITOP

 Kháng thể hay tế bào T đặc hiệu KN được hình

thành trong một đáp ứng miễn dịch đối với một

KN nhất định không kết hợp với toàn bộ cấu trúc

KN mà chỉ nhận diện những phần nhỏ nhất định được cấu thành trong KN đó.

 Vị trí được nhận diện này được gọi là epitop.

ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA EPITOP

 Kháng nguyên được cấu thành từ nhiều EPITOP.

 Epitop là một cấu trúc nhỏ trên kháng nguyên (4-6 axit

amin) là vị trị kết hợp đặc hiệu với kháng thể paratope) hoặc thụ thể của tế bào lympho T (TCR).

(epitop-EPITOP - QUYẾT ĐỊNH KHÁNG NGUYÊN

ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA EPITOP

Phản ứng chéo xảy ra khi 2 KN khác nhau có chia sẻ chung

một vài epitop  phản ứng chéo thực sự

Tuy nhiên phản ứng chéo cũng có thể xảy ra:

 D o tính đặc hiệu tương đối giữa KN và KT: nhiều epitop gần giống nhau có thể được nhận diện bởi cùng một KT.

 Hoặc nhiều KT gần giống nhau có thể nhận diện cùng một epitop

Lực liên kết không giống nhau

ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA EPITOP

 Một KN thường có nhiều đặc hiệu khác nhau.

 Khi ta gọi một kháng thể đơn đặc hiệu (monospecific antibody) với một KN nào đó thì thực chất trong kháng thể đó bao gồm một tập hợp kháng thể có các đặc hiệu với epitop có trên KN đó.

 Kháng thể đơn clôn chỉ nhận diện một đặc hiệu epitop theo một kiểu riêng mà thôi.

 Một KN dù có nhiều epitop nhưng chỉ có một hoặc ít đặc hiệu được gọi là KN đơn điệu (monotonous antigen).

 Các KN cơ bản nhất là Polysaccharid thường là KN đơn điệu.

EPITOP CỦA TẾ BÀO B VÀ TẾ BÀO T

 Các epitop nhận diện bởi tế bào B thường không trùng với các epitop nhận diện bởi tế bào T.

 Sự khác biệt của hai loại epitop của tế bào B (KT)

và tế bào T căn bản là do tế bào T không nhận diện trực tiếp epitop của KN lạ mà chúng phải được xử lý

EPITOP CỦA TẾ BÀO B EPITOP CỦA TẾ BÀO T

Dạng chuỗi và dạng cấu

hình

Chỉ ở dạng chuỗi

Thường biểu lộ ở mặt tiếp

cận được của phía ngoài

cấu trúc KN

Có thể cả ở mặt ngoài hay

ở phần cuộn vào trong của phân tử

Sự kết hợp KN - KT được tạo thành do nhiều lực tương tác yếu, phục hồi (không phải liên kết đồng hóa trị), chủ yếu giữa 3 vùng quyết định bổ túc của cả chuỗi nặng và chuỗi nhẹ với epitop KN.

Khỏang cách giữa hai mặt tiếp xúc rất quan trọng trong việc tạo nên lực kết hợp KN-KT

LỰC TƯƠNG TÁC GIỮA KN VÀ KT

KHÁNG NGUYÊN PHỤ

THUỘC THYMUS

KHÁNG NGUYÊN KHÔNG PHỤ THUỘC VÀO THYMUS

Cần có sự tham gia của tế

Có chuyển lớp kháng thể:

IgM  IgG.

Kháng thể chủ yếu là IgM.

KHÁNG NGUYÊN KHÔNG PHỤ THUỘC THYMUS

VÀ KHÁNG NGUYÊN PHỤ THUỘC THYMUS

SO SÁNH ĐÁP ỨNG THÌ HAI GIỮA KHÁNG NGUYÊN PHỤ THUỘC Thymus (T DEP ) & KHÔNG PHỤ THUỘC Thymus (T IND )

Ag – T ind chỉ tạo kháng thể là IgM (màu đỏ)

Ag – T tạo IgM (màu xanh) và IgG (màu tím)

 Siêu KN không phải là một KN thực sự vì chúng hoạt tác một số lượng lớn tế bào T ( không có đặc hiệu ) và tế bào trình diện KN.

 Chúng không được xử lý và trình diện như các KN thông thường.

 Chúng có khả năng trực tiếp liên kết với một vùng ít biến đổi trên chuỗi V của TCR và của phân tử (nhóm phù hợp mô) của tế bào trình diện kháng nguyên và hoạt tác chúng.

 Do tính chất không có đặc hiệu chặt chẽ này nên chúng kích thích một số lượng lớn tế bào T (kích thích đa clôn)  sản xuất hàng loạt các Cytokin như IL-1, TNF, IL-2 v.v…gây ra tình trạng nhiễm độc, tình trạng viêm trên lâm sàng.

 Điển hình của các siêu KN này là các độc tố A, B, E của tụ cầu trùng (staphylococus enterotoxin = SEA, SEB, SEE…) gây ra hội

SIÊU KHÁNG NGUYÊN (SUPERANTIGEN)

SIÊU KHÁNG NGUYÊN

Superantigen