I. TỔNG QUÁT VỀ ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU
-Có bốn loại đáp ứng MD : loại I, loại II, loại III, loại IV.
-Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu - vật lạ (kháng nguyên) đưa vào cơ thể ĐVCXS giải độc, trung hòa và loại trừ vật lạ phản ứng bảo vệ.
*Cơ chế đáp ứng miễn dịch
TB đơn nhân
Đại thực bào
TB trình diện kháng nguyên (APC)
Kháng nguyên
TB bạch tuộc
Bắt KN
Cắt KN bằng enzym
Chuyển đi
TB T hỗ trợ (Th)
TB lympho B
TB T độc (Tc)
Đáp ứng tác động kháng nguyên đã xử lý
Đứp ứng MD loại IV/MD trung gian TB
Đứp ứng MD loại I,II,III/MD dịch thể
Phức hợp hoạt động
TB B,T biệt hóa
TB tập trung vùng hiện diện vật lạ
TB ở trong mô BH, các KT lưu thông, xh tại vùng có vật lạ
SX TB T,B mang trí nhớ MD
SX nhiều KT Ig
* 2 dạng miễn dịch đặc hiệu
I. TỔNG QUÁT VỀ ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU
*Đặc điểm chính của 4 loại đáp ứng MD
Loại Kháng
Kết quả
thể
Các chất trung gian
Các TB liên quan TB B
IgE I
Histamin, a.a. vận mạch Ngứa, viêm mũi, giãn mạch
II IgG, IgM TB B Giãn mạch
III
IgG, IgM TB B
Các a.a. vận mạch
IV
Không có TB M
Cytokin
Đau sưng, nghẽn mạch, giãm mạch Đau, sưng
Histamin, a.a. vận mạch
*5 loại đáp ứng Ig
IgA là loại Ig tiết
IgG là KT “xuất sắc” cho MD vì tham gia đáp ứng loại II, III
IgM là KT “xuất sắc” cho MD vì tham gia đáp ứng loại II, III
IgD truyền tín hiệu hoạt hóa TB B
IgE là kháng thể liên quan đến đáp ứng MD loại I
*4 loại đáp ứng MD
Đáp ứng MD loại I
Đáp ứng MD loại II, III
*4 loại đáp ứng MD
-Đáp ứng loại I - sốt và dị ứng bụi - đáp ứng MD với các kháng nguyên qua trung gian kháng thể cố định trên da (IgE). -Đáp ứng loại II - dị ứng thuốc - phản ứng IgG (hiếm khi IgM) với nguyên bề mặt TB ly giải T B và giải phóng sản phẩm. -Đáp ứng loại III - phản ứng phức hợp MD - kháng nguyên và kháng thể hiện diện một lúc với số lượng lớn. +Trong đáp ứng MD bình thường - kháng nguyên được xử lýđáp ứng MD bắt đầu kháng nguyên nhanh chóng biến mất. +Nếu kháng nguyên bền phức hợp MD tạo ra tắc nghẽn các mạch máu nhỏ hư hỏng mô/cơ quan. -Đáp ứng loại IV - liên quan đến hiện diện thường xuyên của vật ngoại lai-vật liệu sinh học ghép
II.PHÁT HIỆN ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU
1.Kháng nguyên, kháng thể
-Kháng nguyên - phân tử kích thích đáp ứng MD cơ thể, sản xuất kháng thể. KN- protein/polysaccharide, mang phân tử hapten nhỏ và gắn với một protein chuyên chở.
-Kháng thể - phân tử immunoglobulin (bản chất glycoprotein), do TB lympho B tiết ra chứa trong huyết tương hệ MD nhận biết, vô hiệu hóa các tác nhân lạ. Mỗi kháng thể nhận diện một epitope kháng nguyên duy nhất.
II.PHÁT HIỆN ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU
2.Phát hiện kháng thể
Thử nghiệm miễn dịch chuẩn
Sử dụng enzym (thử nghiệm EIA/ELISA)/kháng thể đánh dấu đồng vị phóng xạ (RIA)nhằm phát hiện kháng thể gắn
Kháng nguyên cố định với một giá thể rắn và gắn với một kháng thể đặc hiệu trong dung dịch. Kháng thể gắn kết được phát hiện nhờ gắn với một kháng thể thứ cấp được đánh dấu
*Miễn dịch thể dịch
*Miễn dịch qua trung gian tế bào
Quá trình đề kháng của cơ thể bằng hiện tượng thực bào
Quá trình sản xuất kháng thể có khả năng tương tác đặc hiệu với kháng nguyên
Miễn dịch thể dịch
Miễn dịch qua trung gian tế bào
3. Đáp ứng MD của người với các vật liệu 3.1.Nhựa
-Vật liệu nhựa - chế tạo găng, bao cao su… là cao su (elastomer) trích từ thực vật -Dị ứng với nhựa – đáp ứng loại I (đáp ứng qua trung gian IgE) phản ứng tức thì (trong vòng vài phút) đe dọa sự sống
3.Đáp ứng MD của người với các vật liệu 3.2.Collagen
-Collagen thu nhận từ da, mô bò…- protein ngoại lai kích thích kháng thể lớp IgE, IgM, IgG và các đáp ứng MD qua trung gian tế bào -Collagen của động vật có vú loại bỏ các protein nhiễm và để lại vật liệu không sinh dị ứng
3.Đáp ứng MD của người với các vật liệu 3.3.Các polymer tổng hợp
-Polymer tổng hợp gồm carbon, hydro, nitơ và oxy hệ sinh học -Một số polymer nửa hóa học [polysiloxane (silicone elastomer), polyurethane, poly(methyl)methacrylate…] có tính kháng nguyên
III.KẾT QUẢ CỦA MỘT ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH
3.1. Hư hỏng vật ghép
-Các vật ghép bằng polyurethane và polyethylene có thể bị phân hủy.
-Viêm - khởi đầu của đáp ứng miễn dịch- phản ứng oxy hóa.
3.2. Hư hỏng các mô kế cận
-Sản phẩm từ các đáp ứng loại II và IV- phồng và đáp ứng mạnh tại vùng ghép. -Đáp ứng II, IV không có hại/gây hoại tử hay mất sinh khối mô cùng với sự lỏng lẻo và di chuyển của vật ghép.
3.3. Các đáp ứng hệ thống
-Đáp ứng MD loại I và II chất vận mạch -Vật liệu nhựa, thuốc kết hợp tiểu cầu, tế bào mast/bạch cầu ưa acid tuần hoàn và gây giãn mạch đáp ứng MD và giải phóng các chất vận mạch
3.4. Các bệnh tự miễn
-Bệnh tự miễn - viêm khớp, viêm cầu thận… - kết quả đáp ứng MD với mô chủ -Cơ chế +Vật ghép gắn với mô chủ vật ngoại lai - phức hợp hapten - vật mang + Biến đổi mô chủ qua cuộn (gấp) proteinphân hủy tế bào/protein tạo kháng nguyên với mô chủ
IV.QUY TRÌNH ĐÁNH GIÁ TÍNH TƯƠNG HỢP SINH HỌC CỦA VẬT LIỆU
*Khi vật ghép tiếp xúc với hệ sinh học (1)Vài giây đầu tiên -Protein từ dịch cơ thể lắng đọng điều hòa nhiều phản ứng của hệ thống tế bào. -Cấu trúc protein hấp phụ phụ thuộc vào đặc tính bề mặt vật ghép. (2)Mô vật ghép -Mô xung quanh vật ghép phản ứng giống phản ứng cơ thể với tổn thương hoặc nhiễm trùng. -Kích thích cơ học và hoá học ở vật ghép viêm kéo dài mô hạt hình thành xung quanh vật ghép
IV.QUY TRÌNH ĐÁNH GIÁ TÍNH TƯƠNG HỢP SINH HỌC CỦA VẬT LIỆU
*Khi vật ghép tiếp xúc với hệ sinh học (3)Trong quá trình tiếp xúc giữa VLYSH và cơ thể -Môi trường cơ thể gây ra sự phân hủy. -Tính ổn định cơ học bị mất do thủy phân và oxid hóa giải phóng sản phẩm phân hủy. (4) Kết quả -Sản phẩm phân hủy hòa tan qua hệ mạch và bạch huyết phản ứng toàn cơ thể với vật ghép. -Vật ghép nhiễm khuẩn - trở ngại.
*Thử nghiệm và đánh giá tính tương hợp sinh học
*Thử nghiệm không chức năng: mẫu có hình dạng bất kỳ ghép vào mô mềm (dưới da, trong cơ, bụng) thông qua quy trình tiểu phẫu - tương tác mô - VLSH tại chỗ
*Thử nghiệm và đánh giá tính tương hợp sinh học
*Thử nghiệm ex vivo: Các shunt ĐM – TM và TM - TM lấy từ máu ĐV thử nghiệm vật liệu đưa trở lại cơ thể ĐV – tính tương hợp thể hiện tích lũy protein, bám dính tế bào máu và đóng cục trên bề mặt vật liệu
*Thử nghiệm và đánh giá tính tương hợp sinh học
*Thử nghiệm chức năng: ghép VLYSH có chức năng - nghiên cứu thời gian dài, phức tạp và đắt tiền
*Các đáp ứng sinh học tại chỗ và hệ thống
Một khung thử nghiệm dựa trên các nguyên tắc của FDA và ISO
Đánh giá ban đầu
Loại vật liệu
Đánh giá bổ sung
Tiếp xúc cơ thể
Độ nhạy
Độc tính di truyền
Sự cấy ghép
Thời gian tiếp xúc
Độc tính tế bào
Độ kích ứng da
Độc tính hệ thống (cấp)
Tính tương hợp máu
Sự sinh khối u
Độc tính mãn tính
Độc tính dưới mãn tính
A
Da
B
C
A
Màng nhầy
B
Vật liệu bề mặt
o
o
o
C
o
o
· · · · · ·
· · · · · ·
o ·
·
A
o
Bề mặt bị tổn thương
B
o
C
o o
o
· · · · · · · · ·
o ·
o · · · · · · ·
*Các đáp ứng sinh học tại chỗ và hệ thống
Một khung thử nghiệm dựa trên các nguyên tắc của FDA và ISO
Loại vật liệu
Đánh giá ban đầu
Đánh giá bổ sung
Tiếp xúc cơ thể
Độ nhạy
Độc tính di truyền
Sự cấy ghép
Sự sinh khối u
Thời gian tiếp xúc
Độc tính tế bào
Độ kích ứng da
Độc tính hệ thống (cấp)
Tính tương hợp máu
Độc tính mãn tính
Độc tính dưới mãn tính
A
·
·
·
Blood path indirect
B
o
·
C
o
·
·
·
·
A
B
Tissue, Bone dentin communicating
Vật liệu thông dụng
o
· O · ·
· o o
C
o
o
O
o
· O
·
A
Máu tuần hoàn
O
·
·
B
C
· · · · · · · · · · · · · · · ·
·
·
·
· · ·
· · O o · ·
· o o · · · · ·
*Các đáp ứng sinh học tại chỗ và hệ thống
Một khung thử nghiệm dựa trên các nguyên tắc của FDA và ISO
Loại vật liệu
Đánh giá ban đầu
Đánh giá bổ sung
Tiếp xúc cơ thể
Độ nhạy
Độ kích ứng da
Độc tính di truyền
Sự cấy ghép
Thời gian tiếp xúc
Độc tính tế bào
Độc tính hệ thống (cấp)
Tính tương hợp máu
Độc tính mãn tính
Sự sinh khối u
Độc tính dưới mãn tính
Xương/ Mô
A
B
o
C
o o
o
· · · O · O o
· ·
· ·
·
·
Vật liệu cấy ghép
Máu
A
B
o
C
· · · · · ·
· · ·
· · ·
·
· ·
· · ·
·
·
· · ·
· · ·
*Thử nghiệm và đánh giá tính tương hợp sinh học A – Tiếp xúc ngắn (≤ 24 giờ) B – Tiếp xúc kéo dài (24 giờ - 30 ngày) C – Tiếp xúc lâu dài (> 30 ngày) Các thử nghiệm đánh giá FDA và ISO O Các thử nghiệm bổ sung do FDA yêu cầu
