ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU (SPECIFIC IMMUNITY)
MỤC TIÊU HỌC TẬP
1. Trình bày được phân loại, đặc điểm cơ bản của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu
2. Trình bày được các giai đoạn của quá trình đáp ứng miễn dịch đặc hiệu.
3. Trình bày được cấu trúc khái quát của phân tử globulin miễn dịch, phân tích
được cấu tạo và chức năng của 5 lớp globulin miễn dịch.
4. Phân tích được chức năng sinh học của globulin miễn dịch.
5. Phân tích được chức năng của tế bào lympho T.
1. Khái niệm và đặc điểm của miễn dịch đặc hiệu
1.1.
Khái niệm
Miễn dịch đặc hiệu hay miễn dịch thu được (Acquired immunity) là trạng
thái miễn dịch xuất hiện khi cơ thể đã có tiếp xúc với kháng nguyên. Kháng
nguyên được đưa vào chủ động (như vaccine) hay ngẫu nhiên. Miễn dịch thu
được còn có thể có được khi truyền các tế bào có thẩm quyền miễn dịch (miễn
dịch mượn-adoptivel immunity) hoặc truyền kháng thể (miễn dịch thụ động:
passive immunity). Để loại trừ kháng nguyên lạ khi xâm nhập vào cơ thể, hệ
thống đáp ứng miễn dịch đặc hiệu sử dụng hai phương thức: đáp ứng miễn dịch
dịch thể và đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Cả hai phương thức đáp
ứng miễn dịch đều trải qua 3 giai đoạn: nhận diện, hoạt hoá và hiệu ứng.
1.2.
Phân loại miễn dịch đặc hiệu
1.2.1. Miễn dịch chủ động (Active immunity)
Là trạng thái miễn dịch của một cơ thể do bản thân cơ thể sinh ra kháng
thể khi được kháng nguyên kích thích. Miễn dịch chủ động được chia làm 2
loại:
- Miễn dịch chủ động tự nhiên là khi cơ thể tiếp xúc với kháng nguyên
một cách vô tình, ví dụ như tình cờ cơ thể tiếp xúc với một loại vi khuẩn nào đó
và đã được mẫn cảm.
- Miễn dịch chủ động thu được là khi kháng nguyên được chủ động đưa
vào cơ thể như tiêm vacxine.
1
1.2.2. Miễn dịch thụ động (passive immunity)
Là trạng thái miễn dịch của cơ thể nhờ chuyển các kháng thể từ ngoài
vào, không phải do cơ thể tự sản xuất. Miễn dịch thụ động cũng gồm hai loại:
- Miễn dịch thụ động tự nhiên là khi kháng thể được chuyển một cách tự
nhiên từ cơ thể này sang cho cơ thể khác, ví dụ như kháng thể của mẹ được
chuyển sang cho con qua rau thai, qua sữa.
- Miễn dịch thụ động thu được là khi kháng thể được chủ động đưa vào
cơ thể, ví dụ như khi dùng liệu pháp huyết thanh tức là tiêm kháng huyết thanh
hoặc kháng thể vào cơ thể tạo miễn dịch chủ động nhằm mục đích phòng bệnh
hoặc chữa một số bệnh do nhiễm vi sinh vật. Ví dụ: huyết thanh chống nọc rắn,
kháng thể kháng viêm gan B.
1.3. Những đặc điểm cơ bản của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu
1.3.1. Tính đặc hiệu
Kháng thể dù là dịch thể hay tế bào đều đặc hiệu với một epitop kháng
nguyên nhất định, ví như chìa khoá với ổ khoá. Tính này là do cấu trúc không
gian ba chiều của kháng nguyên và kháng thể.
Tuy vậy nếu có một kháng nguyên có cấu trúc tương tự như kháng
nguyên đặc hiệu có thể xảy ra phản ứng chéo.
1.3.2. Tính đa dạng
Số lượng epitop kháng nguyên có trong tự nhiên là vô cùng lớn, vậy mà
cơ thể vẫn có đủ kháng thể đặc hiệu cho từng loại. Ước tính hệ thống miễn dịch
của một cá thể có thể phân biệt từ 107 đến 109 epitop khác nhau. Đó là do tính
đa dạng về mặt cấu trúc phần cảm thụ của kháng thể.
1.3.3. Trí nhớ miễn dịch
Khi kháng nguyên vào lần 1 (đáp ứng sơ cấp) và được trình diện cho
lympho bào thì dòng này được phân triển, trong đó có một số giữ lại hình ảnh
của cấu trúc kháng nguyên để cho đáp ứng lần sau (đáp ứng thứ cấp). Vì thế
đáp ứng miễn dịch lần sau có thời gian tiềm tàng ngắn hơn, cường độ đáp ứng
mạnh hơn, thời gian duy trì đáp ứng dài hơn.
2
1.3.4. Sự điều hoà
Hệ thống miễn dịch tự điều hoà thông qua các thông tin do các tế bào tiết
ra như phân tử bám dính, cytokin, Ig, nội tiết, thần kinh. Tất cả đáp ứng miễn
dịch bình thường giảm dần theo thời gian để trở về hệ miễn dịch ở trạng thái
nghỉ ban đầu, tình trạng này gọi là hằng định nội môi (homeostasis).
1.3.5. Khả năng phân biệt cái lạ và cái của mình
Đáp ứng miễn dịch có khả năng dung nạp với các thành phần của cơ thể
và loại bỏ những thành phần lạ.
1.4. Các giai đoạn của quá trình đáp ứng miễn dịch đặc hiệu
1.4.1. Nhận diện kháng nguyên
Khi kháng nguyên xâm nhập vào cơ thể sống sẽ gặp sức đề kháng đầu
tiên của cơ thể là đáp ứng miễn dịch tự nhiên. Trong phản ứng bảo vệ này, đại
thực bào đóng một vai trò rất quan trọng. Hiện tượng thực bào là một phần của
quá trình đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu thì đồng thời cũng là bước khởi đầu
của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. Trong đáp ứng miễn dịch đặc hiệu đại thực
bào có chức năng xử lý và trình diện kháng nguyên.Kháng nguyên lạ sau khi bị
các tế bào thực bào tiêu trong túi thực bào (phagolysosom) thì một số sản phẩm
giáng hoá (epitop) của chúng được đưa ra ngoài màng thực bào để trình diện
cho các tế bào có thẩm quyền miễn dịch. Một số kháng nguyên là chất đa đường
hay protein có cấu trúc lặp đi lặp lại nhiều lần (kháng nguyên không phụ thuộc
tuyến ức) thì lympho B có thể nhận diện được trực tiếp còn mọi kháng nguyên
khác đều được các tế bào trình diện kháng nguyên xử lý thành các đoạn peptid
nhỏ cùng với phân tử hòa hợp mô chủ yếu (MHC: major histocompatibility
complex) trình diện cho lympho T .
1.4.2. Hoạt hóa
Các lympho bào có receptor tương ứng với tế bào thực bào trình diện
(TCR đối với lympho bào T và BCR đối với lympho bào B) sẽ tiếp nhận kháng
nguyên. Khi có sự liên kết giữa hai tế bào như thế sẽ tạo ra quá trình hoạt hoá
các lympho bào. Những lympho bào đã nhận thông tin là những lympho được
mẫn cảm (hoạt hóa), chúng tiếp xúc với kháng nguyên và sản xuất ra những
chất đặc hiệu chống lại kháng nguyên đó. Những chất đó được gọi là kháng thể.
3
Kháng thể có thể được đổ vào dịch nội mô gọi là kháng thể dịch thể. Kháng thể
dịch thể do lympho bào B sản xuất vì vậy lympho B sẽ tham gia đáp ứng miễn
dịch dịch thể. Loại kháng thể khác phức tạp và gồm nhiều thứ nằm ngay trên
màng tế bào sinh ra nó gọi là kháng thể tế bào, do tế bào lympho T sản xuất vì
vậy lympho T sẽ tham gia đáp ứng miễn dịch tế bào.
Tế bào trí nhớ: Một số lympho bào B và T đã được mẫn cảm sẽ trở thành
các tế bào trí nhớ, nếu tiếp xúc lại với kháng nguyên đã gây mẫn cảm sẽ tạo ra
đáp ứng miễn dịch nhanh hơn với cường độ mạnh hơn và thời gian duy trì đáp
ứng dài hơn.
1.4.3. Hiệu ứng
Tạo ra các kháng thể đặc hiệu hoặc các tế bào T dưới lớp để tiêu diệt
kháng nguyên.
Khi kháng nguyên được trình diện cho tế bào lympho B thì tế bào B được
hoạt hoá trực tiếp nếu kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức hoặc gián tiếp
qua lympho bào T hỗ trợ (Th:help) nếu kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức) và sẽ
biệt hoá thành tương bào sản xuất ra kháng thể. Kháng thể có bản chất là
globulin nên còn được gọi là globulin miễn dịch (Immunoglobuline, viết tắt Ig).
Các Ig khi đổ vào dịch nội môi có thể lưu hành trong đó một thời gian, một số
có ái tính với tế bào hạt ái kiềm (IgE), một số kết hợp với kháng nguyên có khả
năng hoạt hoá bổ thể (IgG, IgM) và làm giải phóng các hoá chất trung gian.
Những hiện tượng này được thấy trong phản ứng viêm đặc hiệu.
Khi đại thực bào trình diện kháng nguyên cho tế bào lympho T (kháng
nguyên phụ thuộc tuyến ức) làm cho những tế bào này được mẫn cảm trở thành
những tế bào T hoạt hoá và một số trở thành tế bào trí nhớ. Tế bào lympho T
hoạt hoá sản xuất ra những chất tương tự như globulin miễn dịch, nhưng chỉ có
phần hoạt động kết hợp với kháng nguyên là lộ ra khỏi bề mặt của tế bào. Sự kết
hợp kháng nguyên ngay trên bề mặt tế bào sẽ kích thích lympho bào tiết ra các
lymphokin. Lymphokin đóng vai trò quan trọng trong tương tác và điều hòa
miễn dịch cũng như trong viêm đặc hiệu.
4
1.4.4. Sự điều hoà đáp ứng miễn dịch
Cũng như mọi đáp ứng của cơ thể sống, đáp ứng miễn dịch một khi xảy
ra chịu sự điều hoà phức tạp do nhiều loại tế bào tham gia.
Sự điều hòa miễn dịch đó trong phạm vi 3 loại tế bào chính. Đó là T
helper (Th: hỗ trợ) có tính chất tăng cường, T Suppessor (Ts: T ức chế ) có
tính chất kìm hãm và lympho B. Các tế bào Th, Ts tác động âm hay dương tùy
theo loại tế bào B để tăng hay giảm sự biệt hóa tế bào này thành tương bào sản
xuất ra kháng thể dịch thể. Khi kháng thể dịch thể được tiết ra cũng có tác dụng
ngược lại đối với các tế bào T để làm tăng hay giảm hoạt động. Sự điều hòa có
thể xảy ra trực tiếp tế bào với tế bào hoặc thông qua các chất tiết lymphokin tác
dụng ngay trên bản thân (autocrine) lên tế bào khác tại chỗ (paracrine) hoặc xa
hơn (telecrine).
1.5.
Viêm đặc hiệu
Phản ứng viêm đặc hiệu xảy ra khi cơ thể đã được mẫn cảm, tức là đã
được tiếp xúc với kháng nguyên và đã có kháng thể dịch thể hay kháng thể tế
bào. Nói một cách khác, viêm đặc hiệu là sự kết hợp kháng nguyên và kháng
thể.
Phản ứng viêm thường là cấp, xảy ra nhanh nếu kháng thể dịch thể là
chính. Khi kháng nguyên và kháng thể đều ở dạng hòa tan thì sẽ hình thành
phức hợp miễn dịch. Phức hợp này sẽ bị các đại thực bào ăn qua tương tác giữa
kháng thể (mảnh Fc) và bổ thể (thành phần C3) với các receptor đặc hiệu có trên
bề mặt đại thực bào.
Nếu kháng nguyên chỉ mẫn cảm với lympho bào T là chính thì phản ứng
viêm xảy ra chậm vì lympho bào đã được mẫm cảm không thể có mặt ở tất cả
mọi nơi như kháng thể dịch thể. Phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào nhờ
sự giải phóng các lymphokin. Lymphokin là nhóm chất hòa tan do các lympho
T tiết ra khi có kích thích từ kháng nguyên đặc hiệu, có tác dụng hoạt hóa các tế
bào có thẩm quyền miễn dịch khác. Một số lymphokin có tác dụng thu hút, tập
trung bạch cầu tới ổ viêm để tiêu diệt yếu tố gây viêm.
Trong đáp ứng miễn dịch đặc hiệu hình thức bảo vệ là sự xuất hiện
kháng thể (dịch thể và tế bào) đặc hiệu. Chúng sẽ tương tác với kháng nguyên
5
theo nhiều cách khác nhau và mục đích cuối cùng là vô hiệu hóa kháng nguyên
và loại trừ kháng nguyên ra khỏi cơ thể.
Đáp ứng miễn dịch dịch thể.
2.
Đáp ứng miễn dịch dịch thể được thực hiện thông qua các kháng thể hoà
tan, được sản xuất từ tế bào plasma (tương bào), biệt hóa từ tế bào lympho B.
2.1.
Tế bào lympho B.
2.1.1. Nguồn gốc và cư trú
Tế bào lympho B là tế bào sinh kháng thể. Chúng được gọi là lympho bào
B vì hoạt động của chúng phụ thuộc vào túi fabricius (Bursa Fabricius) ở loài
chim. Ở người không có cơ quan nào tương đương với túi Fabricius, người ta
tìm thấy các tế bào tiền thân của lympho B trong gan bào thai và trong tuỷ
xương của người trưởng thành, sau đó các tiền lympho B trưởng thành ngay
trong tuỷ xương. Các tế bào vào máu đến trú ngụ tại vùng vỏ ngoài của hạch
ngoại vi, tủy trắng của lách, tạo ra nang lympho.
2.1.2. Quá trình tăng sinh, biệt hoá tế bào lympho B
Dưới kính hiển vi điện tử các tế bào lympho B có bề mặt xù xì, có các
gai, đó là các globulin miễn dịch bề mặt viết tắt là sIg (Surface
immunoglobuline). Quá trình tăng sinh và biệt hoá lympho B thành tế bào
plasma diễn ra kèm theo sự thay đổi sIg. Quá trình này chia thành hai giai đoạn.
➢ Giai đoạn 1
Các tế bào gốc trong tuỷ xương phát triển thành tiền lympho B, các tế bào
này chưa có SIg, chỉ có IgM trong bào tương. Tiếp theo các tiền lympho B phát
triển thành lympho B chưa chín (đã có sIgM), sau đó các tế bào này tiếp tục
phát triển thành lympho B chín với sự xuất hiện kháng thể bề mặt (sIgM và
sIgD, sIgG…). Mỗi lympho B có khoảng 0,5-1,5.105 phân tử sIg và chúng hoạt
động như các thụ thể tiếp nhận kháng nguyên. Các lympho bào B chín này chưa
tiết kháng thể. Ở giai đoạn này sự phát triển của lympho B không cần sự kích
thích của kháng nguyên và sự hỗ trợ của lympho T.
6
➢ Giai đoạn 2
Các lympho B chín tăng sinh và biệt hoá thành tế bào plasma. Trong giai
đoạn này cần có sự kích thích của kháng nguyên và sự hỗ trợ của tế bào lympho
Th (kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức).
Khi có kháng nguyên xâm nhập, trong cơ thể diễn ra đáp ứng miễn dịch.
Kháng nguyên sẽ bị đại thực bào bắt, nuốt và tiêu. Các đại thực bào này sẽ đến
các hạch lympho gần nhất mang theo kháng nguyên đã xử lý truyền thông tin
cho các lympho B bằng cách kháng nguyên sẽ chọn lọc và gắn với các lympho
B chín có các sIg thích hợp. Lúc này tế bào lympho B sẽ trải qua một quá trình
tăng sinh, biệt hoá và cuối cùng thành tương bào (tế bào plasma) để sản xuất
kháng thể dịch thể chúng có cấu trúc giống như sIg mà kháng nguyên đã chọn
lọc để gắn nhưng với ái tính cao hơn khi kết hợp với kháng nguyên đặc hiệu.
Bên cạnh các tế bào biệt hoá thành tương bào thì một số khác chuyển thành tế
bào nhớ (memory B cell) giúp cho đáp ứng lần sau với chính kháng nguyên đó
nhanh hơn, mạnh hơn.
2.2.
Kháng thể dịch thể (Globulin miễn dịch)
2.2.1. Định nghĩa
Kháng thể dịch thể nếu hiểu chung có thể coi là tất cả những chất trong
dịch thể giúp sinh vật chống đỡ lại các yếu tố kháng nguyên có hại xâm nhập
vào cơ thể. Song kháng thể dịch thể ở đây là kháng thể đặc hiệu, nó thuộc thành
phần globulin huyết thanh, được tạo ra do quá trình đáp ứng miễn dịch và gọi là
“globulin miễn dịch”. Theo định nghĩa quốc tế (OMS-1964) thì các globulin
miễn dịch (Immunoglobulin) là tất cả các protid huyết thanh và nước tiểu có
tính kháng nguyên và cấu trúc giống như globulin được ký hiệu là Ig. Trong
huyết thanh, thành phần globulin miễn dịch chiếm khoảng 20% tổng lượng
protein.
2.2.2. Cấu trúc của globulin miễn dịch
2.2.2.1. Cấu trúc khái quát của phân tử globulin miễn dịch
Phân tử globulin miễn dịch gồm một hay nhiều đơn vị hình thành, chúng
có cấu trúc tương đối giống nhau. Mỗi đơn vị là một phân tử protid có 4 chuỗi
7
polypeptid giống nhau từng đôi một: 2 chuỗi nặng và 2 chuỗi nhẹ, chúng được
nối với nhau bằng những cầu nối disulfua.
Hình 1: Cấu trúc một đơn vị globulin miễn dịch
➢ Chuỗi nhẹ
Ký hiệu là L (Light chain) có trọng lượng phân tử 23000 Da. Về cấu tạo
chung chuỗi nhẹ gồm 211-221 acid amin được chia làm 2 phần bằng nhau:
- Phần hằng định ký hiệu là C (constant) có tận cùng là COOH gồm các
acid amin tương đối hằng định.
- Phần thay đổi ký hiệu V (Variable) có tận cùng NH2, trật tự các acid
amin trong phần này luôn thay đổi. Đặc biệt có những vị trí acid amin cực
kỳ thay đổi.
➢ Chuỗi nặng
Ký hiệu là H (Heavy chain) có trọng lượng phân tử từ 50.000-70.000 Da.
Chúng được chia làm 5 lớp đó là: α, µ, ɣ, δ, ε. Các chuỗi nặng có tính chất đặc
hiệu riêng và quyết định globulin miễn dịch thuộc lớp nào. Tương ứng với mỗi
lớp chuỗi nặng ta có:
8
Chuỗi nặng : α -globulin IgA.
Chuỗi nặng : µ -globulin IgM.
Chuỗi nặng: δ -globulin IgD.
Chuỗi nặng: ɣ - globulin IgG.
Chuỗi nặng : ε -globulin IgE.
Chuỗi nặng gồm khoảng 440 acid amin cũng được chia làm 2 phần:
+ Phần hằng định C cũng có tận cùng COOH.
+ Phần thay đổi V cũng giống vùng thay đổi của chuỗi nhẹ có tận cùng là NH2.
Phần này gồm các acid amin trật tự sắp xếp luôn thay đổi.
Hình 2: Các phần V, C của một đơn vị Ig
2.2.2.2. Các mảnh của phân tử globulin miễn dịch.
Nếu dùng enzyme papain phân cắt phân tử kháng thể thu được 3 mảnh.
- 2 mảnh Fab (Fragment antigen binding), mỗi mảnh gồm một chuỗi nhẹ và
một phần chuỗi nặng. Mảnh Fab chỉ có một vị trí kết hợp được với kháng
nguyên.
9
- 1 mảnh Fc (Fragment crystaslizable). Mảnh này có tính kháng nguyên, có
khả năng liên kết với tế bào khác và có vai trò nhất định trong việc hoạt hoá
bổ thể.
Hình 3: Các mảnh của phân tử Ig dưới tác dụng papain
2.2.3. Lớp và dưới lớp của globulin miễn dịch
2.2.3.1. Globulin miễn dịch G (IgG).
IgG chiếm khoảng 70-75% tổng số Ig của huyết thanh người bình thường.
Nồng độ trung bình khoảng 1000 mg/100ml, của người Việt Nam là 1400
mg/100ml. Căn cứ vào tính khác biệt kháng nguyên ở cùng hằng định của
chuỗi gamma, IgG được chia làm 4 dưới lớp là IgG1, IgG2, IgG3, IgG4. ( có tỷ
lệ IgG1: 60-70%, IgG2: 14-20%, IgG3: 4-8%, IgG4: 2-6%).
Các lớp của IgG có tính chất sinh học sau:
- IgG1, IgG2, IgG3 có khả năng hoạt hoá bổ thể theo con đường cổ điển. Khả
năng này được thực hiện khi có 2 điều kiện: phân tử IgG đã kết hợp đặc hiệu
với kháng nguyên và phải có 2 phân tử IgG nằm kề nhau.
- Trừ IgG2 các IgG khác có khả năng gắn lên màng tế bào mast, mono, đại
thực bào, tiểu cầu, tế bào NK đều có receptor với Fc của chuỗi gamma
- Các phân tử IgG đều có khả năng vận chuyển qua rau thai vào máu thai nhi,
khả năng này không phải IgG có kích thước thích hợp và do tế bào rau thai
có receptor đặc hiệu cho Fc của phân tử IgG. Nhờ có đặc điểm này mà IgG
giúp đứa trẻ mới sinh có khả năng phòng bệnh ở những tuần đầu tiên.
10
- IgG là lớp kháng thể chủ yếu trong đáp ứng miễn dịch thứ phát, cũng là lớp
globulin miễn dịch độc quyền kháng độc tố.
2.2.3.2. Globulin miễn dịch A (IgA)
Có 2 loại IgA đó là IgA huyết thanh và IgA tiết ra ngoài niêm mạc.
- IgA huyết thanh chiếm khoảng 15-20% tổng lượng Ig có trong huyết thanh.
- IgA tiết có cấu trúc do 2 đơn vị hợp thành nối với nhau bởi chuỗi J. IgA tiết
có 2 lớp phụ là IgA1 và IgA2. IgA tiết có trong các dịch tiết như nước bọt,
nước mắt, nước mũi, sữa, dịch tiết của đường sinh dục, tiết niệu, ống tiêu
hoá.
Về chức năng IgA tiết là phương tiện bảo vệ tại chỗ của cơ thể, nó ngăn cản sự
xâm nhập của kháng nguyên vào cơ thể. IgA tiết có thể chịu được pH thấp của
dạ dày do đó trẻ bú mẹ nhận được một lượng lớn IgA tiết từ sữa mẹ.
Hình 4: Cấu trúc IgA tiết
2.2.3.3. Globulin miễn dịch M (IgM).
IgM chiếm khoảng 10% tổng lượng Ig trong huyết thanh, có nồng độ 120
mg/100 ml, người Việt Nam 170ml/100ml.
- Về cấu trúc IgM do 5 đơn vị cơ bản hợp thành giống hình ngôi sao 5 cánh
nối với nhau bởi chuỗi J.
- Về chức năng:
11
+ Do có 5 F(ab)5 chìa ra 5 phía nên phân tử IgM có khả năng kết hợp mạnh
với các quyết định kháng nguyên và thuận tiện trong việc tạo phản ứng
ngưng kết, ngưng tụ.
+ IgM có khả năng kết hợp bổ thể mạnh nhất vì nó luôn đáp ứng yêu cầu
của bổ thể là có hai Fc nằm kề nhau.
+ IgM là loại kháng thể xuất hiện đầu tiên khi có kháng nguyên xâm nhập vì
vậy nó có vai trò quan trọng trong giai đoạn đầu của nhiễm khuẩn.
Hình 5: Cấu trúc IgM dạng pentamer
2.2.3.4. Globulin miễn dịch D (IgD)
IgD chiếm 1% tổng lượng Ig huyết thanh nồng độ khoảng 3 mg/100 ml.
Cho đến nay chức năng của IgD vẫn chưa được xác định rõ. Người ta thường
thấy IgD tăng trong các trường hợp nhiễm khuẩn mạn.
2.2.3.5. Globulin miễn dịch E (IgE)
IgE chiếm 0,004% tổng lượng Ig huyết thanh. IgE còn gọi là kháng thể
bám tế bào vì nó có khả năng gắn lên bề mặt tế bào mast và tế bào ái kiềm. Vì
vậy nồng độ IgE trong huyết thanh rất thấp khoảng 0,05 mg/100 ml.
12
Khi IgE kết hợp với kháng nguyên đặc hiệu sẽ khởi động việc giải phóng
các chất hoá học trung gian từ tế bào Mast và tế bào ái kiềm như histamin,
serotonin… làm giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch gây hiện tượng đỏ, phù
nề thường thấy trong những trường hợp dị ứng.
2.3.
Chức năng sinh học của globulin miễn dịch
Vùng V trên Fab có chức năng nhận biết kháng nguyên, kết hợp đặc hiệu
với nó và bất hoạt nó. Phần Fc làm nhiệm vụ tương tác với các phân tử, tế bào
khác, hoạt hóa cơ chế miễn dịch không đặc hiệu. Qua đó thực hiện sự kết hợp
chặt chẽ miễn dịch đặc hiệu và miễn dịch không đặc hiệu.
2.3.1. Chức năng nhận biết, kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên (Vai trò của
Fab)
Chức năng nhận biết được thực hiện thông qua việc phân tử Ig kết hợp
đặc hiệu với nhóm quyết định KN. Kháng thể do KN nào gây ra chỉ kết hợp đặc
hiệu với KN ấy. Vị trí kết hợp nằm ở vùng V của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ, đầu
tận cùng NH2. Nhờ khả năng kết hợp đặc hiệu mà Ig có thể tác động trực tiếp
lên KN và làm :
- Bất hoạt các phân tử có hoạt tính: Trung hòa độc tố do vi khuẩn tiết ra .
Có thể có các cơ chế sau:
+ Vị trí của phân tử KN bị KT che phủ khiến nó không tiếp xúc được với đối
tượng tác động nữa.
+ Cấu hình của vị trí có hoạt tính bị biến dạng không còn đặc hiệu với đích nữa.
+ Phân tử có hoạt tính thay đổi hình thể không gian.
Ví dụ: kháng thể chống độc tố uốn ván, bạch hầu. Kháng thể kháng insulin,
thyroglobulin.
- Bất hoạt virus: Kháng thể làm cho virus mất khả năng kết hợp với thụ thể
của tế bào đích, do vậy virus không thâm nhập được vào tế bào sẽ nhanh
chóng bị chết ở ngoại bào.Nếu virus đã vào trong tế bào, KT có khả năng bất
hoạt virus theo cơ chế khác. Virus tồn tại và phát triển trong tế bào sẽ hình
thành một số epitope đưa lên bề mặt tế bào và bị KT kết hợp. KT không trực
13
tiếp tiêu diệt virus mà có tác dụng hấp dẫn đại thực bào và tế bào diệt tự
nhiên (NK) tiêu diệt tế bào bị nhiễm virus.
Ví dụ: kháng thể kháng virus viêm gan B.
- Bất hoạt vi khuẩn, ký sinh trùng và ấu trùng của chúng.
+ Xoắn khuẩn mất khả năng di động khi bị KT kết hợp.( Leptospira, giang
mai…)
+ Tốc độ nhân lên của vi khuẩn giảm đi hoặc mất hẳn. Qúa trình trao đổi chất
qua màng và chuyển hóa nội bào bị rối loạn, gián đoạn hoặc ngừng làm chết vi
khuẩn.
+ Ký sinh trùng bị KT diệt trực tiếp như cơ chế diệt khuẩn. Nhiều loại ấu trùng
bị IgG và IgA ở ruột làm chậm hay ngừng phát triển, tỷ lệ nở và trưởng thành
giảm rõ rệt hoặc không xâm nhập được qua niêm mạc ruột để vào máu. IgE
trong các mô có vai trò rất quan trọng bất hoạt và diệt ký sinh trùng và ấu trùng,
sự kết hợp của KT với ký sinh trùng tạo điều kiện cho bạch cầu ưa acid và đại
thực bào đến tiêu diệt chúng. (giun đũa, sán lá gan…)
2.3.2. Chức năng hoạt hóa hệ miễn dịch không đặc hiệu
Chức năng này được thực hiện sau khi domain V kết hợp đặc hiệu với
kháng nguyên. Các chức năng này được thực hiện thông qua mảnh Fc của phân
tử Ig. Gồm các chức năng sau:
- Hoạt hoá bổ thể: Kháng thể kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên hình thành
phức hợp kháng nguyên - kháng thể. Do kết hợp với kháng nguyên đã làm
thay đổi cấu hình không gian của phân tử Ig và bộc lộ vị trí kết hợp bổ thể.
Khả năng hoạt hoá bổ thể chỉ có ở IgG và IgM. Kết quả nếu kháng nguyên là
tế bào, vi khuẩn thì chúng sẽ bị chọc thủng và dung giải. Bên cạnh đó những
sản phẩm sinh ra trong quá trình hoạt hoá bổ thể (C3a, C5a) còn có tác dụng
làm tăng tính thấm thành mạch, thu hút bạch cầu, giúp cho quá trình thực
bào tốt hơn.
- Hoạt hóa bạch cầu: Phần Fc của phân tử Ig thuộc một số lớp có khả năng
gắn với một số tế bào khác như:
14
+ Các phân tử IgE, IgG1, IgG3, IgG4 có khả năng gắn lên bề mặt tế bào Mast
và bạch cầu ái kiềm thông qua những receptor của chúng với phần Fc. Khi Fab
của Ig kết hợp với kháng nguyên sẽ hoạt hoá các tế bào này làm các hạt bên
trong tế bào phóng thích các hoá chất trung gian như histamin, serotonin làm
tăng tính thấm của mao mạch, co cơ trơn, làm cho kháng thể trong máu và các
tế bào thực bào dễ dàng lọt qua thành mạch tới nơi có kháng nguyên xâm nhập.
+ Các đại thực bào và bạch cầu trung tính cũng có receptor với phần Fc của IgG
và IgM. Nếu kháng nguyên là vi khuẩn đã được phủ bởi IgG và IgM thì chúng
dễ bị tế bào thực bào bắt và nuốt. Ngoài ra đại thực bào và tiểu thực bào còn có
receptor với bổ thể vì vậy khả năng thực bào sẽ tăng cường, nếu phân tử IgG và
IgM có gắn bổ thể. Hiện tượng này được gọi là “Opsonin hoá”.
- Hoạt hóa cơ chế vận chuyển Ig qua màng tế bào
+ Tế bào biểu mô ruột có FcR, nhờ có receptor này mà IgA tiết được vận
chuyển qua các tế bào thành ruột rồi giải phóng vào trong lòng ruột thực hiện
vai trò bảo vệ niêm mạc ruột. Tương tự như vậy , KT này được tiết ra ở nước
bọt , sữa, niêm mạc đường hô hấp và các niêm mạc khác hay IgA tiết từ sữa mẹ
được hấp thu qua ống tiêu hóa của trẻ đang thời kỳ bú mẹ.
+ Trên bề mặt hợp bào nuôi của nhau thai có receptor với Fc của IgG do vậy cơ
chế vận chuyển tích cực IgG từ máu mẹ sang cơ thể thai, đặc biệt giai đoạn cuối
của bào thai làm cho trẻ sơ sinh có nồng độ IgG cao hơn cả máu mẹ.
- Chức năng KT trong phối hợp miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu
Khi không có KT, các phân tử (bổ thể), các tế bào tham gia phản ứng viêm
(thực bào, độc tế bào…) tham gia miễn dịch không đặc hiệu vẫn được huy
động bảo vệ cơ thể. Nhưng khi có KT, KT kết hợp với KN thì KN bị tập
trung lại (hiện tượng tủa, ngưng kết) đồng thời hấp dẫn và hoạt hóa các cơ
chế miễn dịch không đặc hiệu hướng về nơi tập trung KN, nhờ vậy KN
nhanh chóng bị loại trừ. Có thể nói , KT như cầu nối phối hợp miễn dịch đặc
hiệu và không đặc hiệu.
3. Đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào
3.1.
Tế bào lympho T
15
3.1.1. Nguồn gốc tế bào lympho T
Gọi là tế bào T vì trong quá trình biệt hoá để trưởng thành nó hoàn toàn
phụ thuộc tuyến ức (Thymus).
Bắt đầu từ tế bào gốc tủy xương, quá trình biệt hoá đã phân ra dòng
lympho và từ đó tách ra 2 dòng nhỏ là lympho T và lympho B. Khi còn ở giai
đoạn bào thai chúng được đưa vào vòng tuần hoàn. Khi qua tuyến ức lympho
bào bị giữ lại nhờ chất thymotaxin do tuyến ức tiết ra. Ở tuyến ức tập trung chủ
yếu ở vùng vỏ (90-95%). Tại đây nhờ các hormon của tuyến ức chúng được biệt
hoá trưởng thành rồi đi vào vùng tuỷ ức để tiếp tục chín. Sau đó được tung ra
máu định cư lần hai ở cơ quan hạch bạch huyết: hạch, lách, niêm mạc…
3.1.2. Qúa trình biệt hóa
Lympho bào T ở giai đoạn biệt hóa sớm nếu gặp lượng lớn KN thì chúng
sẽ bị chết. Đây chính là KN của bản thân cơ thể gây ra sự tiêu diệt các dòng
lympho T, mà các dòng này chống lại các KN tự thân. Vậy không có các dòng
lympho tự chống lại KN của bản thân cơ thể. Nếu lúc này đưa KN ngoại lai vào
thì dòng lympho tương ứng cũng bị tiêu diệt hết và cơ thể sẽ không chống lại
KN đó.
Sự xuất hiện các protein khác nhau trên bề mặt tế bào T được coi là sự
xuất hiện các “Dấu ấn" bề mặt của tế bào . Dựa vào các “Dấu ấn” này ta có thể
xác định được giai đoạn chín của lympho T.
“Dấu ấn” được gọi là CD kèm theo số thứ tự phát hiện ra nó (C= cluster
class: cụm, lớp; D: determinant , differeneiation: biệt hóa, xác định). CD cũng
chính là kháng nguyên của tế bào mang nó và giúp ta phân biệt các nhóm T
khác nhau như CD4, CD8, CD2, …. Kết quả quá trình biệt hoá tại tuyến ức chỉ
còn tồn tại 2 dòng nhỏ là: một dòng mất CD4 (còn CD8 và các CD khác) đó là
tiền thân của lympho T ức chế và một dòng mất CD8 (còn CD4) đó là tiền thân
của lympho T hỗ trợ.
Khi trưởng thành tế bào T theo tuần hoàn đến các cơ quan lympho. Ở đây
chúng tự sinh sản để duy trì quần thể và tuyến ức có thể teo dần, mất chức năng.
Đời sống tế bào T (4-20 ngày), nhưng khi được KN hoạt hóa thì có thể sống đến
140 ngày.
16
3.2.
Chức năng lympho bào T
- Nhận biết KN: do Th và Tc phụ trách.
- Điều hòa, kiểm soát mức độ đáp ứng miễn dịch: do Th và Ts phụ trách.
- Loại trừ KN: do Tc, TDTH và các tế bào diệt phụ trách.
- Ghi nhớ miễn dịch.
3.2.1. Nhận biết kháng nguyên
➢ Đối với kháng nguyên ngoại sinh:
Kháng nguyên ngoại lai vào cơ thể đại thực bào bắt và tiêu đi thành những
mảnh peptid và trình lên bề mặt. Một phân tử thực hiện nhiệm vụ này là MHC
lớp II do đại thực bào sản xuất ra. Có nhiều tế bào cũng có khả năng sản xuất
được MHC II.
Tế bào đặc trách việc nhận biết kháng nguyên do MHC lớp II trình diện là
lympho T có CD4 (TCD4 hoặc T4) hoặc gọi theo chức năng đó là Th (Helper).
Phân tử CD4 gắn đặc hiệu với phân tử MHC lớp II do đó Th có điều kiện tiếp
cận với kháng nguyên do MHC lớp II trình diện trên bề mặt tế bào đại thực bào.
Tế bào Th chỉ có duy nhất một vị trí trực tiếp nhận biết kháng nguyên đó là thụ
thể của tế bào T ký hiệu là TCR ( T Cell Receptor). Như vậy có thể nói rằng về
cấu trúc thụ thể này phải tương tự như kháng thể thì mới có thể nhận biết được
kháng nguyên .
➢ Đối với kháng nguyên nội sinh:
Được các phân tử MHC lớp I của tế bào chủ đưa kháng nguyên nội sinh ra
bề mặt tế bào chủ. Tế bào bị ung thư hóa MHC I sẽ đưa KN ra bề mặt tế bào. Tế
bào đặc trách nhận biết kháng nguyên loại này là lympho T có CD8 (TCD8
hoặc T8) hoặc gọi theo chức năng là T gây độc ký hiệu Tc (Cytotoxicily). Gọi là
T gây độc vì sau khi nhận ra kháng nguyên nó diệt luôn tế bào chủ bằng độc tố
tiết ra. Tc nhận biết kháng nguyên trực tiếp qua thụ thể TCR cũng như Th.
17
Hình 6: Đại thực bào trình diện kháng nguyên cho lympho T
➢ Các phân tử bám dính :
Giúp cho sự liên kết giữa tế bào trình diện kháng nguyên với tế bào nhận biết
kháng nguyên chặt chẽ hơn, hiệu quả hơn. Những cặp kết dính như :
+ MHC(II) - CD4.
+ MHC(I) - CD8.
+ TCR với kháng nguyên.
Ngoài ra còn rất nhiều phân tử kết dính đã được tìm ra như: kết dính liên tế bào
(ICAM- Intercellular Adhesion Molecule) hoặc kháng nguyên chức năng của
lympho bào LFA-3 (Lymphocyte Function Antigen).
➢ Các cytokin:
Chính là các hoạt chất do tế bào tiết ra nhằm tác động lên các tế bào lân cận.
Có thể có các cytokin với các tên gọi khác nhau ví dụ leukin nếu do bạch cầu
tiết ra, lymphokin do bạch cầu lympho tiết ra, monokin do bạch cầu mono tiết
ra, Interleukin nếu do 1 bạch cầu tiết ra tác dụng lên một bạch cầu khác viết tắt
(IL)... có thể nói cytokin có vai trò rất quan trọng trong quá trình Th và Tc nhận
biết kháng nguyên, nó được coi như tín hiệu cần và đủ để các tế bào được hoạt
hoá.
Ví dụ: Th nhận biết kháng nguyên qua TCR để tiếp nhận peptid kháng nguyên
lạ trên MHC lớp II của đại thực bào trình diện được coi là tín hiệu thứ nhất. Còn
hiện tượng đại thực bào tiết ra inteleukin-1 tác động lên Th là tín hiệu thứ 2 cần
và đủ để Th trở nên hoạt hoá.
3.2.2. Chức năng điều hoà miễn dịch và kiểm soát miễn dịch
18
➢ Chức năng điều hoà miễn dịch
Do tế bào Th đảm nhận và chi phối toàn bộ hoạt động của các tế bào
miễn dịch. Th có thể tiết ra Interleukin thích hợp: IL-2, IL- 4, IL- 6 giúp các tế
bào hiệu ứng hoạt động đủ mức, sinh sản đủ mức để loại trừ kháng nguyên.
➢ Chức năng kiểm soát miễn dịch
Chức năng này do Ts là phân nhóm của TCD8 đảm nhận. Ts có dấu ấn bề
mặt như Tc. Ts còn gọi là T ức chế, có chức năng kìm hãm các phản ứng loại
trừ kháng nguyên khi phản ứng quá mạnh. Đối với những dòng tế bào Th tự
phản ứng với những kháng nguyên của bản thân thì Ts còn có tác dụng kìm hãm
suốt đời những quần thể tế bào đó. Nhờ đó mà cơ thể không mắc bệnh tự miễn.
3.2.3. Chức năng loại trừ kháng nguyên
➢ Do tế bào Tc đảm nhận còn được gọi là T gây độc.
Đối tượng chủ yếu để Tc chống lại chính là tế bào bản thân có mang kháng
nguyên nội sinh (tế bào K, tế bào nhiễm virus) sau khi Tc nhận biết kháng
nguyên trên MHC lớp I qua thụ thể TCR được Interleukin-2 tác động thì Tc trở
nên hoạt hoá và tiết ra các độc tố gây độc tế bào đã trình diện kháng nguyên, đó
chính là yếu tố hoại tử u (TNF-Tumor-necrosis-factor) .
➢ Gây quá mẫn muộn: do TDTH đảm nhận (TDTH có dấu ấn CD4)
Nhận biết kháng nguyên ngoại sinh do MHC lớp II giới thiệu. Dưới tác
dụng của Interleukin-2, TDTH được hoạt hoá sẽ sản xuất ra các lymphokin có tác
dụng thu hút đại thực bào tới và chính đại thực bào loại trừ trực tiếp kháng
nguyên. Các lympho kin chủ yếu là:
- MIF (Macrophage-Inhibition-Factor) yếu tố ức chế di chuyển đại thực
bào, để đại thực bào tập trung nhiều ở ổ viêm.
- MAF (Macrophage-Activation- Factor) yếu tố hoạt hoá đại thực bào làm
tăng cường khả năng nuốt, tiêu kháng nguyên của đại thực bào.
Khả năng tiêu diệt tế bào mang kháng nguyên do tế bào K (Killer cell),
NK đảm nhận.
19
Hình7 : Đáp ứng miễn dịch quá mẫn
3.2.4. Chức năng ghi nhớ miễn dịch
Khi tế bào lympho T ở hạch gần nhất gặp kháng nguyên lần đầu sẽ tăng
sinh rất mạnh và trên bề mặt sẽ hình thành thụ thể đặc hiệu với nhóm quyết định
kháng nguyên tương ứng. Sau sáu ngày các tế bào lympho T được mẫn cảm này
có thể nhận biết kháng nguyên đó và phát động các cơ chế loại trừ, đồng thời
tạo nên những tế bào lympho có trí nhớ, có tên là tế bào Th nhớ, sau đó là cả
lympho B nhớ và Tc nhớ. Khi gặp kháng nguyên lần 2, chỉ cần sau 10 giờ là đã
có đáp ứng.
Tài liệu tham khảo
1. Trường Đại học Y Hà Nội (2006) Miễn dịch học, Nhà xuất bản Y học.
2. Bộ Y tế (2011), Sinh lý bệnh và miễn dịch, phần Miễn dịch (sách đào
tạo Bác sỹ đa khoa, Nhà xuất bản Y học
3. Abul K.Abbas, Andrew H.Lichtman and Shiv Pillai (2020) Basic
Immunology: Funtions and Disorder of the immune system, 6 th
edition, Elsevier
20
21