Giáo trình Miễn dịch học cơ sở: Phần 1

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:165

Thêm vào BST

Báo xấu

250
lượt xem 73
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 giáo trình "Miễn dịch học cơ sở" trình bày khái niệm cơ bản về miễn dịch học, định nghĩa và khái niệm chung về kháng nguyên, các kháng thể và thụ thể của kháng nguyên, các phức hệ phù hợp tổ chức chủ yếu, phản ứng kháng nguyên - kháng thể và các kỹ thuật hoá sinh miễn dịch, các cơ quan và tế bào của hệ miễn dịch, biệt hoá các chức năng... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Miễn dịch học cơ sở: Phần 1

Đỗ NGỌC LIÊN ■ .o ? NLN.003605 NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Đ ỗ NGỌC LIÊN MIỄN DỊCH HỌC Cơ SỞ (ỉn lần thứ hơi, có sửa chữa và bổ::img) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
16 Hàng Chuối - Hai Bà Trưng - Hà Nội Điện thoại: (04) 7685236; (04) 9715012. Fax: (04) 9714899 Email; nxb@hn.vnn.vn ★ ★ ★ C h ịu tr á c h n h iệm x u ấ t bản: Giám đốc: PHÙNG QUỐC BẢO Tổng biên tập: PHẠM THÀNH HƯNG C h iu tr á c h n h iệm n ội du n g: Người nhận x é t : GS.TS NGUYỄN đ ì n h b ả n g GS.TS Đ ỏ TRUNG PHẤN PGS.TS NGUYỄN NHƯ HIỀN B iên tậ p tá ỉ bản: Đ ỗ MẠNH CƯƠNG C hếbản: ĐỔNG THƯ HÀ T rìn h b à y bìa: NGỌC A N H ’ MIỄN DỊCH HỌC cơ sỏ Mã số: 1K-04035-02204 In 1000 cuốn, khổ 16 X 24 tại Nhà in Đại học Quốc gia Hà Nội Số xuất bản; 120/113/XB-QLXB ngày 10/2/2004. Sô'trích ngang: 73 KH/XEB In xong và nộp lưu chiểu quý II năm 2004
III l/lục lục Chương I. Khái niệm cơ bản về miễn dịch học 3 .1. Định nghĩa về miễn dịch học 3 .2. Lịch sử nghiên cứu miễn dịch học 3 .3. Những khái niệm tổng quát về miễn dịch học 6 ].3.1. Miễn dịch tiếp thu hoặc thích ứng và miễn dịch tự nhiên 6 ].3.2. Các kháng nguyên (antigens) 10 1.3.3. Các kháng thể và bồ thể 10 1.3.4. Các xitokin (cytokine) 12 1.3.5. Hiện tượng phản vệ (anaphylaxis) 13 1.3.6. Cái bản thân và không phải bản thân (self,nonselí) 14 1.3.7. Các phản ứng kháng nguyên - kháng thể in vitro 14 1.3.8. Các loại đáp ứng miễn dịch và lý thuyết lựa chọn dòng 14 1.3.9. Sự tiêm chủng (vaccination) 15 1.3.10. Sự điều hòa miễn dịch 15 Chương II. Kháng nguyên 19 i. 1. Định nghĩa và khái niệm chung về kháng nguyên 19 :.2. Phản ứng chéo 20 í.3. Hapten và protein mang 21 ;.4. Tính kháng nguyên của các chất sinh trùng hỢp (biopolymer) 21 !.5. Sự thích ứng của các vi sinh vật bằng cách cải biên các 23 kháng nguyên của chúng :.6. Immunogen và khả năng đáp ứng miễn dịch 24 '’óm tắt chương II 25 Chương ni. Các kháng thể và thụ thể của kháng nguyên 27 !.l. Cấu trúc chung của các immunoglobulin (Ig) 27 ;.2. Cấu trúc phân tử của các immunoglobulin riêng biệt 31 :.3. Môì quan hệ giữa cấu trúc và chức năng của các kháng thể 37 ;.4. Cơ sở di truyền về tính đa dạng của kháng thể 37 ;.5. Các kháng thể đơn dòng (monoclonal antibodies) 43 ;.6. Kháng thế tái tố hỢp (recombinant antibody - rAb) 44
IV ______________________________________________________________ 3.7. Các thụ thể của lympho B (BCR ) 45 3.8. Cấu trúc của các thụ thể lympho T (TCR) 46 Tóm tắt chưđng III 50' Chương IV. Các phức hệ phù hỢp tổ chức chủ yếu 51 4.1. Mỏ đầu 51 4.2. Cấu trúc chung của hệ thống HLA 52Ỉ 4.3. Cấu trúc các phân tử và h(ệ gen của HLA 53> 4.4. Sự phân bố, điều hoà biểu hiện và chức năng của các 55) pliân tử HLA 4.5. Hệ thống HLA liên quan đến quần thể chủng tộc và các 5B bệnh lý 4.6. Các phương pháp nghiên cứu hệ thông HLA 58Ỉ Tóm tắt chương IV 60 Chương V. Bổ thể 6]l 5.1. Khái niệm 6]l 5.2. Các protein của bổ thể 62Ỉ 5.3. Các tiến trình hoạt hoá bổ thể 6?3 5.3.1. Con đưồng hõạt hoá cổ điển 6.‘3 5.3.2. Con đường hoạt hoá bổ thể nhờ lectin MB 64 5.3.3. Con đường hoạt hoá bên cạnh và các yếu tố hoạt hoá bổ thể 5.4. Hiệu quả sinh học của sự hoạt hoá bổ thể 6í9 5.5. BỔ thể và các cơ chế trốh thoát của vi sinh vật 6J9 5.6. Các hệ thống khác của huyết tưđng tham g^ia vào các cđ 7í2 chế bảo vệ và cơ chế viêm 5.7. Các bệnh ly phát sinh do thiếu hụt bổ thể bẩm sinh 7í2 Tóm tắt chương V 74 Chương VI. Phản ứng kháng nguyên - kháng thể và các kỹ thuật hóa sinh miễn dịch 6.1. Phản ứng kháng nguyên - kháng thể 7!5 6.1.1. Các đặc tính chung của sự liên kết kháng nguyên - 7.'5 kháng thể 6.1.2. Các đặc điểm về chất lượng và số lượng của phản 7'7 ứng kháng nguyên - kháng thể 6.1.3. Phân loại các phản ứng kháng nguyên - kháng thể 7ỉ 8 6.2. Các kỹ thuật miễn dịch 7Ỉ9 6.2.1. Kỹ thuật kết tủa trong môi trường lỏng 7/9
V 6.2.2. Xét nghiệm khuếch tán miễn dịch theo Ouchterlony 80 6.2.3. Điện di miễn dịch khuếch tán (ImmunodiíTusion 80 electrophoresis) 6.2.4. Các phương pháp ngưng kết miễn dịch (Immuno - 81 agglutination) 6.2.5. Các phương pháp miễn dịch sử dụng bổ thể 81 6.2.6. Các kỹ thuật miễn dịch sử dụng thuốc thử đánh dấu 83 6.2.7. Kỹ thuật miễn dịch phóng xạ 84 6.2.8. Kỹ thuật miễn dịch liên kết enzim (ELISA) 85 Tóm tắt chương VI 86 Chương VII. Các cơ quan và tế bào của hệ 87 miển dịch, biệt hóa và chức năng 7.1. Cơ quan nguồn 87 7.2. Các cơ quan sơ cấp 87 7.2.1. Tuyến ức (Thymus) 88 7.2.2. Túi Pabricius và tủy xưđng 88 7.3. Các cơ quan lympho thứ cấp 89 7.4. Nguồn gốc các tế bào của hệ miễn dịch 89 7.5. Các tế bào thuộc dòng lympho, biệt hóa và chức năng. 91 7.5.1. Đặc điểm chung của sự biệt hóa các tế bào lympho 91 7.5.2. Sự biệt hóa của lympho T và dấu hiệu kháng 92 nguyên biệt hóa 7.5.3. Sự biệt hóa lympho B 95 7.5.4. Sự biệt hóa các dạng tế bào khác theo chức năng 96 rríiễn dịch Tóm tắt chương VII 101 Chương VIII. Sự tương tác giữa các tế bào miển dịch 103 và điều hoà đáp ứng miễn dịch 8.1. Sự tương tác giữa các tế bào có thẩm quyền miễn dịch 103 8.1.1. Hợp tác đại thực bào - lympho T và trình diện 104 kháng nguyên 8.1.2. Hợp tác lympho Th - lympho B 109 8.2. Sự điều hoà đáp ứng miễn dịch 111 8.2.1. Điều hoà đáp ứng miễn dịch bằng các kháng thể và 112 mạng lưới idiotip 8.2.2. Điều hoà đáp ứng miễn dịch nhờ các tế bào lympho T 114 8.2.3. Điều hoà đáp ứng miễn dịch bằng kiểm tra di truyền 115
VI 8.2.4. Điều hoà đáp ứng miễn dịch nhò sự tương tác miễn ] 1(5 dịch - thần kinh nội tiết Tóm tắt chương V III ] 19 Chương IX. Miễn dịch bệnh lý quá mẫn 121 9.1. Khái niệm chung về miễn dịch bệnh lý 121 9.2. Các hiện tượng quá mẫn 122 9.2.1. Quá mẫn phản vệ do IgE 122 9.2.2. Quá mẫn đặc hiệu kiểu II và III do IgM và IgG 123 9.2.3. Quá mẫn trung gian tế bào hay quá mẫn muộn 127 9.2.4. Quá mẫn do kích thícl'. *iỉkiểu V) 129 Tóm tắt chương IX 130 Chương X. Miển dịch chống vi sinh ] 33 và miển dịch ung thư 10.1. Miễn dịch chống vi sinh vật 133 10.1.1. Các cơ chê tự nhiên và thích ứng để loại trừ vi sinh 134 vật nhờ lớp da và tuyến nhầy 10.1.2. Phản ứng viêm tại chỗ và hệ thông chông lại nhiễm trùng 134 10.1.3. Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chống nhiễm khuẩn 134 10.2. Miễn dịch ung thư 136 10.2.1. Khái niệm ung thư, các gen ung thư và kìm hãm 136 ung thư 10.2.2. Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chống ung thư 137 10.2.3. Miễn dịch tự nhiên chông ung thư 138 10.2.4. Liệu pháp miễn dịch và miễn dịch phòng trừ ung thư 139 10.3. Hội chứng tặng sinh miễn dịch và các bệnh ung thư 140 10.3.1. Khái niệm 140 10.3.2. Túih đơn dòng của bệnh tăng sinh miễn dịch lympho 140 10.4. Một sô'đặc điểm lâm sàng của ung thư 147 10.4.1. Chỉ thị ung thư (Tumour marker) 147 10.4.2. Phân loại chỉ thị ung thư theo khả nảng đặc hiệu bệnh 148 10.4.3. Một sô" chỉ thị ung thư liên quan vâi bệnh 148 Tóm tắt chương X 152 Chương XI. Miễn dịch bệnh lý: 153 thiếu hụt miễn dịch và hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS) 11.1. Khái niệm 153
_______________________________________________ VỊỊỊ_ 11.2. Thiếu hụt miễn dịch nguyên thủy của các tế bào B 153 11.2.1. Bệnh không có Y- globulin trong máu 153 11.2.2. Thiếu hụt IgA, các phần lớp IgG và tăng IgM 154 11.3. Thiếu hụt miễn dịch nguyên thủy của các tế bào T 154 11.3.1. Sự phát triển bất thường của tế bào nguồn lympho 154 ở giai đoạn sớm của sự biệt hóa 11.3.2. Biểu hiện thiếu hụt các phân tử phân lớp II của MHC 155 11.3.3. Hiện tượng mất điều hòa giãn mao mạch do di truyền 155 11.3.4. Thiếu hụt các protein kết dính bạch cầu 155 11.4. Thiếu hụt miễn dịch các thực bào và bổ thể 155 11.5. Sự thiếu hụt miễn dịch thứ cấp và AIDS 156 11.5.1. Các bệnh về máu và ung thư 156 11.5.2. Thiếu hụt miễn dịch do rối loạn trao đổi chất 156 11.5.3. Bệnh AIDS và con đưòng lây truyền 156 Tóm tắt chương XI 163 Chưctog XII. Dung nạp miễn dịch và bệnh tự miễn 165 12.1. Dung nạp miễn dịch 165 12.1.1. Khắi niệm 165 12.1.2. Các cơ chế tạo ra dung nạp miễn dịch 166 12.2.2. Các tự kháng nguyên tham gia 167 12.2.3. Các nguyên nhân của bệnh tự miễn 168 12.2.4. Các cơ chế hiệu quả của bệnh tự miễn 169 'Tóm tắt chương XII 171 Chương XIII. Sự tiến hóa miễn dịch của 173 các loài động vật 13.1. Mở đầu 173 13.2. Khả năng miễn dịch ỏ động vật không xương sống 174 13.2.1. Các biểu hiện tế bào của hệ miễn dịch 174 13.2.2. Các chất hòa giải hóa học 174 13.2.3. Các phản ứng miễn dịch ỏ động vật không xưđng sống 175 13.3. Khả năng miễn dịch của động vật dây sống và có 176 xương sống 13.3.1. Các động vật hải tiêu 176 13.3.2. Các động vật có xứơng sốhg bậc thấp 177 13.3.3. Đặc điểm miễn dịch của các lốp cá xương 177 13.3.4. Đặc điểm miễn dịch của động vật biến nhiệt 179 13.3.5. Đặc điểm miễn dịch của các loài chim 180 13.3.6. Đặc điểm hệ miễn dịch của bộ linh trưỏng 184
Ví II______________________________________________________________ Tóm tắt chưđng X III 1912 Chương xrv. Phòng và chữa bệnh 19íõ bằng liệu pháp miễn dịch 14.1. Vài nét lịch sử 19í5 14.2. Tiêm chủng, vacxin phòng và chữa bệnh 19(6 14.2.1. Nguyên tắc chung của vacxin 19(6 14.2.2. Các dạng vacxin đang được nghiên cứu và sử dụng 19'7 14.3. Liệu pháp miễn dịch kháng thể 20(0 14.4. Sử dụng các thuốc kìm hâm miễn dịch 20'4 14.5. Sử dụng các xitokin và antixitokin 20.'5 14.6. Liệu pháp miễn dịch tế bào 20>8 14.7. Liệu pháp gen chống ung thư 20ỉ9 Chương XV. Miễn dịch trong cấy ghép 21 1 15.1. Khái niệm và phân loại cấy ghép 211 15.2. Các cơ chế thải bỏ mảnh ghép 2i;2 15.3. Phân loại các phản ứng thải bỏ mảnh ghép 2l'4 15.4. Một sô' đặc điểm lâm sàng trongcấy ghép 2li5 15.4.1. Cá thể cho mảnh ghép hoặc cđquan 2li5 15.4.2. Cá thể nhận mảnh ghép 21(6 15.5. Liệu pháp kìm hăm miễn dịch trong cấy ghép 21(6 15.6. Mang thai là trạng thái tự nhiên của cấy ghép dị gen 2lí8 Câu hỏi ôn tập miễn dịch cơ sở 22 1 Một số dạng câu hỏi miễn dịch 22(6 Phụ lục 231 Phụ lục I. Đặc điểm cấu trúc và chức năng của các kháng 23Ỉ3 nguyên CD Phụ lục II. Giải nghĩa danh từ miễn dịch 27Ĩ5 Tài liệu tham khảo 33Ỉ9
Lời giổi thiệu Sách “Miễn dịch học cơ sở”được biên soạn nhằm đáp ứng yêu cầu dạy và học môn miễn dịch học ỏ các trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Sư phạm, Đại học Nông nghiệp, Đại học Y, Đại học Dược. Sách là tài liệu tham khảo đối với cán bộ giảng dạy và là tài liệu học tập cần có đối với sinh viên. Sách cung cấp những kiến thức rất cơ bản, kinh điển và cập nhật về miễn dịch học, một môn học có lịch sử phát triển mới hơn so với nhiều môn học khác. Sách gồm 15 chương được kiến trúc một cách hệ thống, phù hợp với logic nhận thức. Tác giả - PGS.TS Đỗ Ngọc Liên đã rất thành công trong lựa chọn lượng thông tin miễn dịch học cần và đủ củng như trong cách thức hiểu đạt chính xác, dễ hiểu đ ể cuốn sách xứng đáng là sách giáo khoa của các trường âại học có tầm cd thuộc Đại học Quốc gũi. Tôi có vinh hạnh giới thiệu sách "Miễn dịch học cơ sở" cùng các bạn đọc. Hà Nội, ngày 5 tháng 8 năm 1999 Nguyển Đinh Bảng Giáo sư Tiến sĩ Y khoa Giám đốc Trung tâm Quốc gia Kiểm định Sinh vật phẩm
Chương I. Khái niệm cơ bản về miễn dịch học 1.1. Định nghĩa vể miễn dịch học Danh từ “Immunus” theo nghĩa nguyên gốc là “được miễn giảm” . Tình trạng ưu tiên miễn giảm một sô" bệnh truyền nhiễm như bệnh đậu mùa (variole) bệnh sởi (rougeole) và một sô' bệnh khác v.v... được biết từ lâu ở những ngưòi đã bị mắc bệnh một lán. Tất cả cơ thể sông còn có đặc tính quan trọng là nhận biết và dung nạp “những cái của bản thân” (SelO. đồng thời nhận biết và thải bỏ “những cái không phải của bản thân” (NonselO. xa lạ đối với cơ thê. Miễn dịch học là một môn khoa học sinh học và y học chuyên nghiên cứu các quá trình nhận biết các chất lạ, gọi là kháng nguyên (antigen) và hạu quả của sự nhận biết đó, lặ sự đáp ứng miễn dịch (immune response). Sự nhận biết này có được là do khả năng tương tác của một phức hệ các tế bào trong hệ miễn dịch của cơ thể người và động vật. 1.2. Lịch sử nghiên cứu miễn dịch học Miễn dịch học (ỉmmunology) ngày nay đã trở thành một môn khoa học. Tuy chỉ mói tồn tại khoảng trên 100 năm nay nhưng sự đóng góp cửa nó cho các ngành sinh học nói chung và y dưỢc học nói riêng ngày càng thấy rõ. Những phát minh chủ yếu trong lĩnh vực nghiên cứu miễn dịch học theo thòi gian đưỢc trình bày tóm tẮt như sau: Năm 1881-. Những ý tưỏng về tính miễn dịch (Immunity) lần đầu tiên đã được Luis Pasteur và Koch đề xướng. Tiếp theo đó, hiện tượng thực bào (Phagocytosis) đã đưỢc Metchnikoff quan sát thấy. Kỹ thuật vacxin phòng bệnh dại chính thức đã được Luis Pasteur áp dụng. Năm 1890, các nhà bác học Von Behring và Eh-
lich đã phát hiện ra kháng thể (antibody) và tìm ra vị trí các thụ thể (receptor) màng tế bào. Vào thời kỳ này kỹ thuật điểu trị bệnh bằng huyết thanh, hiện tuỢng ngưng kết tế bào, hiện tượng kết tủa, khả năng chẩn đoán bệnh theo huyết thanh đã đưỢc nghiên cứu và ứng dụng trong y học (Roux, Charriu, Widal và Kraus). Năm 1900: Richet và Potier phát hiện ra hiện tượng phản vệ (Anaphylaxis), Bordet và Arthus tìm ra các bố thê và hiện tượng Arthus, Landsteiner tìm ra các kháng nguyên nhóm máu ABO của người, Wright tìm ra hiện tưỢng Opsonin hóa (Opsonization). Năm 1910: Đánh dấu sự phát minh ra các hapten của Land- steiner. Năm 1920: Lý thuyết về mạng lưối do Heidelberger và Mar- rack để xướng. Kỹ thuật ứng dụng chất giải độc (anatoxine) và tiêm chủng (vaccination) của Ramon và Gleny đã được thực hiện. Năm 1930: Đánh dấu việc phát minh ra các gama globulin của Tiselius và BCG của Calmette và Guérin. Năm 1940: Snell tìm ra qui luật cấy ghép mô tế bào, Medawar tìm ra hiện tượng dung nạp (tolerance) đã giúp cho việc điều trị các bệnh miễn dịch sau này. Bên cạnh đó, các kỷ thuật miễn dịch huỳnh quang (ImmunoAuorescence) của Coombs và Coons, khuếch tán miễn dịch (Immonodiffusion) của Oudin đã được áp dụng. Năm 1950: Lý thuyết lựa chọn dòng của Burnet ra đồi đã mở ra khả năng tìm hiểu tính đa dạng của kháng thể trong đáp ứng miễn dịch. Vào những năm đó, các nghiên cứu sâu sắc về cấu trúc và chức năng của các globulin miễn dịch (Immunoglobulin) đã được Porter và Edelman tiến hành. Năm 1960: Mở dầu việc phát minh ra vai trò của tuyên ức (Thymus) do M iller thực hiện. Tiếp theo đó, Ishizaka tìm ra các gen của hiện tượng đáp ứng miễn dịch, Jean Dausset đã tìm ra phức hệ phù hỢp tố chức chủ yếu (Major Histocompatibility Complex) có mặt ở bạch cầu của người như một kháng nguyên phù hợp tổ chức và được gọi là HLA (Human Leucocyte Antigen). Năm 1970: Jerne đề ra lý thuyết mạng lưới Idiotype và sự hợp tác tê bào trong đáp ứng miễn dịch. Trong năm 1975, Mifetein và Kohler dựa vào lý thuyết lựa chọn dòng đã tìm ra kỹ thuật lai tế bào cho phép sản xuất các kháng thể đơn dòng (Monoclonal anti- bodies).
Năm 1980: Tonegavva mỏ đầu các phát minh về đặc tính di truyền của các immunoglubulin và các thụ thể T. Những năm 1981 tiếp theo, nhóm nghiên cứu của Montagnier ở viện Pasteur Paris đã phát hiện ra virus HIV gây bệnh suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS) cho con người. Những năm gần đây, các phát minh của miễn dịch học phân tử (Molecular Immunology) đã mang lại nhiều lợi ích to lốn cho các ngành sinh học và y dược học cả về lý luận và ứng dụng thực tiễn. Bên cạnh đó, những tiến bộ trong nghiên cứu về sinh học phân tử đã được ứng dụng cho lĩnh vực y học và miễn dịch học. Chẳng hạn, ngưòi ta đã phát hiện ra sự dung hỢp gen bcr/ abl trong bệnh ung thư bạch cầu (leukemia) nguồn gôc tủy xưđng ở trạng thái mãn tính, đã phân tích trình tự genom của HlVị và phát minh ra phương pháp nhân dòng tuyển chọn ADN in vitro (gọi là phản ứng dây chuyên polymeraz - PCR). Phưđng pháp PCR kết hợp với phương pháp phân tích tính đa hình về chiều dài của mảnh cắt' giói hạn trong phân tử ADN (RFLP) cho phép phát hiện đưỢc bệnh thiếu hụt miễn dịch hoặc đột biện gen di truyền ỏ các bệnh nhân. Trong những năm gần đây, ngưòi ta đã tìm ra gen p. 53 là gen chống ung thư (1989). Năm 1990: Chứng minh trực tiếp (ex vivo) khả năng chống ung thư của gen RB. Trong những năm sắp tới chắc chắn sẽ có những phát minh quan trọng về miễn dịch phân tử mang lại nhiều lợi ích cho khoa học sinh học và y dưỢc học. Đặc biệt môi đây người ta đã tìm ra khả năng gây bệnh truyền nhiễm của một dạng phân tử protein gọi là các PRION. Với thành công này nhà khoa học Mỹ, tiến sỷ Stanley Prusiner đã nhận giải thưởng Nobel về y học (1997). Thành công này dă mở ra một quan niệm mối: “Không chỉ các vi sinh vật, virus gây bệnh truyển nhiễm cho người và động vật mà cả một số phân tử protein cũng có khả năng này”.
1.3. Những khái niệm tống quát về miển dịch học 1.3.1.Miễn dịch tiếp thu hoặc thích ứng và miển dịch tự nhiên Tính miễn dịch (Immunity) được hiểu là khả nàng bảo vệ của cơ thê chông lại những tác nhân gây bệnh xâm nhập từ bêiì ngoài. Các tác nhân gây bệnh có thê là yếu tố truyền nhiễm bệnh như VI sinh vậi (vi khuẩn, vi nấm. virus và các độc tốcủa chúng), các (-•ôn trùng, ký sinh trùng và các protein lạ gây độc cho cơ thê. Hàng ngàn Iiãm trước công nguyên, người Trung Hoa đã biêt báo vệ cho con người bằng cách sử dụng mụn vấy của người đã khỏi bệnh dậu mùa chà xát lên vết xước ơ da của người chưa mắc bệnh dê gây miễn dịch cho ngưòi chống lại c
Hình 1.1 Sơ đồ vòng tuần hoàn tế bào kết hỢp giữa miễn dịch tự nhiên và miễn dịch tiếp thu vối sự tham gia của các thành phần trong miễn dịch dịch thể và miễn dịch trung gian tế bào. Các đáp ứng miễn dịch chủ yếu được thực hiện là do hoạt động của những bạch cầu (leucocyte). Các bạch cầu này bao gồm các tê bào lympho (lymphocyte) dạng B, T, lympho chứa hạt to trong tế bào chất, các thực bào (monocyte, macrophage), các tế bào bạch cầu trung tính (neutrophil leucocyte), bạch Gầu ưa axit (eosino- phil ieucocyte), các tế bào phụ trỢ (accessory cell) gồm bạch cầu ưa kiềm (basophil leucocyte), các tế bào mast (mastocyte), các tế bào dạng tấm còn gọi là tiểu cầu (platelet cell, thrombocyte) và một sô tê bào của mô như tế bào Langerhan, Kupffer. Các tế bào thực bào đơn nhân (MNP: mononuclear phagocytes) là thành phần quan trọng nhất của thực bào có đời sông lâu dài và bắt nguồn từ tê bào nguồn của tủy xướng. Chức năng của chúng là bắt giữ các vật thể lạ trong đó bao gồm cả các tác nhân gây bệnh, nuôt và phá hủy chúng. Các tế bào này thường khu trú ỏ những nđi để có thể dễ dàng đón bắt các vật thể lạ. Chẳng hạn các tế bào Kupffer của gan, các tế bào của màng hoạt dịch định khu bao quanh khoang ổ khóp. Trong máu có các tế bào mono (monocyte) có thể di chuj'ển về phía các mô và trở thành đại thực bào của mô. Các tê bào này có thể trình diện các kháng nguyên cho các tế bào lympho - T rất có hiệu qủa. Dạng thứ hai của Idp
8 tê bào thực bào là các tê bào đa nhân trung tính (PNN: Polynu clear Neutrophil) chiếm tỷ lệ cao trong các bạch cầu của máu. TB Dguòn tuỹ xucnog tự dói mới Yẻ'u tó hoại hoa TB nguốD t TB khởi thuỷ đòng tuỷ TB khcri tbuỷ dòng lympbo Q Tuyến ức: IL7, ỈL7 các IL khác Erythropoklin I U , GM-CSR ILl, IL6 4 Tbrombopoỉetỉỉỉ, , IL ll „5 Lympbo B Lympho T tự nhién, Nguyên bão bòũg
Chúng có thế di chuyến vê phía mô đế đáp ứng vỏi một sô kích thích. Tuy nhiên các lế bào này có dòi sống ngắn, dễ chết sau khi bat giữ và nuôt các vật thê lạ. Các tê bào lympho hoặc lympho (lymphocytes) có chức năng nhận biết đặc hiệu các vi sinh vật đế đáp ứng miễn dịch thích ứng. Tất cả các lympho đều bắt nguồn từ các tê bào nguồn của tủy xương và được chia thành hai dạng quần thể (population) là lympho-T và lympho-B. Các h'mpho-T được phát triển và chín mùi ó tuyên ức (Thymus) nên được ký hiệu là T. Các lympho-B đưỢc phát triển trong tuỷ xương (Bone marrow) ở các động vật có vú trưởng thành, nhưng ỏ cáo loài chim lympho-B phát triển và chín mùi ở túi Pabricius (Pabricius Bursa). Vì thế các tế bào Ivmpho này được ký hiệu là B. Mỗi tê bào B nhận biết một kháng nguyên riêng biệt nhờ một thụ thê (Receptor) đặc hiệu nằm trên b(1 mặt tê bào của nó. Tiếp theo giai đoạn nhận biết, tê bào B sẽ phân chia và biệt hoá thành các tế bào plasma (plasmocytes) có khả năng tiết ra phân tử thụ thê ở dạng hoà tan được gọi là kháng thể (antibody). Các tế bào T tiếp tục được biệt hóa phù hỢp vói chức năng của cliúng thành hai dạng tế bào là T bối trỢ (T-helper: TH) có dấu hiệu biệt hoá kháng nguyên trên bề mặt tế bào là CD4 (từ chữ đám hay cụm biệt hoá - Cluster of Differentiation) hoặc gọi tắt là T, và một dạng T gây độc cho tế bào (cytotoxic lympho-T). viết tắt là Tc có dâu hiệu biệt hoá kháng nguyên bề mặt tế bào là CD8 còn gọi là T8. Quần thế phụ (subpopulation) TH lại biệt hoá thành hai dạng, một dạng tương tác vói tế bào B giúp cho sự biệt hóa và tong hđp kháng thể của tế bào B, một dạng khác gọi tắt là TD tham gia vào hiện tưỢng quá mẫn muộn (delayed hypersen- sivity) của quá trình miễn dịch qua trung gian tế bào tướng tác vỏi thực bào đơn nhân hoặc đại thực bào giúp cho việc phá hủy các tác nhân gây bệnh. Một nhóm tế bào khác gọi là các lympho có hạt lón trong tế bào cliất, viết tắt là LGL (Large Granular Lymphocyte) cũng có khả năng nhận biết các tế bào ung thư và các tế bào bị nhiễm virus v;\ phá hủy các tê bào này. Tuy nhiên các tê bào LGL khác với lympho-Tc là chúng sử dụng hệ thống nhận biết không đặc hiệu. Vì thê các tê bào LGL còn được gọi là các tê bào giêt tự nhiên TNK (Natural killer-T). Các đại thực bào này chẳng hạn như LGL cũng có khả nâng nhận biết và phá hủy các tê bào ung thư
10 và nhiễm khuẩn hoặc các tác nhân gây bệnh bị bao phủ bằng các kháng thể đặc hiệu (Xem hình 1.3, 1.3, 1.4). Mỗi loại tế bào lympho (T và B) đều có các dấu hiệu biệt hoái kháng nguyên riêng biệt, có bản chất là các glycoprotein, tạo rai các thụ thể bề mặt tế bào tham gia vào quá trình tương tác miễn dịch. Chi tiết về cấu trúc phân tử của các dấu hiệu biệt hoái kháng nguyên sẽ được trình bày ở các chương tiếp theo. 1.3.2. Các kháng nguyên (antigens) Ngày nay người ta có thể định nghĩa kháng nguyên là bao gồmi tất cả những chất được nhận dạng bởi cấu trúc nhận biết tươngí ứng nằm trên kháng thể hoặc nằm trên các thụ thể của các lym - pho. Vị trí cấu trúc trên một phân tử kháng nguyên có thể phảni ứng với một kiểu cấu trúc hoá học của phân tử kháng thể hoặa' phân tử thụ thể đưỢc gọi là quyết định kháng nguyên (antigenic- determinant) hay là epitop. Phần phân tử tương ứng của khángí thể’ liên kết vối kháng nguyên đưỢc gọi là paratop. Một khángỉ nguyên có thể có một vùng khảm (mosaic) của các epitop khác: nhau hoặc gọi là các epitop lặp lại. Một kháng thể chỉ đặc hiệui vối một epitop chứ không phải với toàn bộ phân tử khángỊ nguyên. Còn các lympho-T thường nhận biết các kháng nguyêni đưỢc trình diện trên bề mặt của các tế bào vật chủ khác dưâii dạng những mảnh peptit nhỏ. Chẳng hạn, một tế bào bị nhiềmi bởi một virus sẽ bộc lộ các mảnh peptit của protein virus trên bể; mặt của nó. Điều này lập tức sẽ đưỢc nhận biết bởi các tế bào T gây độc, làm cho các tế bào vật chủ nhiễm virus sẽ bị tiêu diệt Các mảnh kháng nguyên được trình diện liên kết với các phân tửí protein chuyên hóa nằm trên các tê bào bạch cầu đặc biệt là cácc tế bào APC, các tế bào B và T. Các phân tử protein này là sản> phẩm của một tổng thế các gen mã hoá cho phức hệ phù hỢp tô) chức chủ yếu (MHC: Major Histocompatibility Complex). Các; phân tử này có vai trò cố định các mảnh peptit kháng nguyêni được gọi là các phân tử của MHC. 1.3.3. Các kháng thể và bổ thể Von Behring (1890) chứng minh rằng huyết thanh của mộtt động vật gây miễn dịch chống lại độc tô' của bệnh bạch hầu có)
11 íĩhứa một chất trung hòa được độc tô" đó. Chất này được ông gọi là kháng thể (antibody) nghĩa là một loại protein có đặc tính chống lại các thê vi khuẩn gây bệnh. Tất cả các phân tử kháng thể ngày Iiay được chứng minh là các globulin có chức năng miền dịch (viết tắt là Ig: Immunoglobulin) và có bản châ"t glycoprotein. Các kháng thể được chia làm 5 lớp tùy theo cấu trúc và chức năng miễn dịch là IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Các phân tử Ig có đặc tính hoạt động sinh học theo hai chức năng: ;i. Có khả năng liên kết với kháng nguyên ít nhất ở hai vị trí tiếp nhận đốì với kháng nguyên. Khả nàng liên kết với kháng nguyên có được ià do sự biến đôi kỳ diệu của phần tận cùng NH2 trên phân tử kháng thể. b. Mật khác, phần tận cùng COOH của phân tử kháng thể có khả năng thực hiện một số lớn các hoạt động sinh học dưới ảnh hưởng của sự liên kết với kháng nguyên. Tất cả các kháng thể đều có cùng một cấu trúc phân tử nhưng khác nhau ỏ mức độ của vùng liên kết vối kháng nguyên. Trong đa số trường hỢp, mỗi kháng thể liên kết đặc hiệu với chỉ một kháng nguyên. Các phân tử kháng thể được coi là những chất râ”t dễ thích ứng và tương tác rất linh động vói các yếu tô của hệ thống miễn dịch để nhận biết đặc hiệu các vi sinh vật cũng như các sản phẩm của chúng. Nhìn chung, phân tử kháng thể được chia làm hai phần: Fab là phần liên kết với kháng nguyên (Fragment antigen binding). Fc (Pragment cristallisable) là phần dễ kết tinh phản ứng với các tế bào của hệ thống miễn dịch qua các thụ thể của các tê bào. Do đó, nếu kháng thể được cố định trên vi khuẩn bằng phần Fab thì nó sẽ liên kết vói các tê bào thực bào bằng phần Fc. Hiện tưỢng bắt giữ vi khuẩn và vật thể lạ bởi các thực bào còn được đảm bảo bằng một bổ thể C3b hoặc bằng k h á n g thể. H iệ n tưỢng này đưỢc gọi là sự opsonin hóa (opsonization). Trái với kháng thể, tâ't cả nhửng chất lạ xâm nhập từ bên ngoài vào cơ thể được nhận biết bởi kháng thể thì gọi là các kháng nguyên. Tiếp theo việc phát hiện ra phản ứng kháng nguyên - kháng thể, Buchner (1889) và Bordet (1901) đã phát hiện và sử dụng một yếu tô không bển nhiệt được gọi là bô thê (complement, viết tắt là C) giúp cho việc trung hòa tác nhân truyền bệnh và làm phân hủy tế bào vi khuân, về chức năng, các kháng thể tưđng tác đặc hiệu vỏi tác nhân truyền nhiễm bệnh, còn hệ thông bổ thể được cô" định lên tất cả các kháng thê để thực