CHƯƠNG 1
ĐẠI CƯƠNG VỀ MÔN MIỄN DỊCH HỌC
I. KHÁI NIỆM VỀ MIỄN DỊCH HỌC
Trong cộng đồng sinh vật, đấu tranh sinh tồn là một trong các quy luật tự nhiên, cho nên
m
ọi sinh vật đều có ít nhiều khả năng tự bảo vệ để chống lại sự xâm nhập của bất kỳ vật lạ
nào nhằm bảo vệ tính toàn vẹn của chúng. Cùng với sự tiến hóa của sinh vật, các biện pháp
tự bảo vệ ngày càng phong phú và hoàn thiện hơn, trong đó đáp ứng miễn dịch là một biện
pháp quan trọng và phức tạp nhất.
Theo những quan niệm ban đầu “miễn dịch là trong khi cơ thể này không mắc bệnh truyền
nhiễm còn những cơ thể khác lại mắc bệnh truyền nhiễm tuy ở trong cùng điều kiện”.
Hiện nay miễn dịch được định nghĩa: “Miễn dịch là khả năng phòng vệ của toàn bộ cơ thể
đối với các yế
u tố mang thông tin di truyền ngoại lai (thông tin lạ)”.
Hệ thống miễn dịch trong cơ thể sinh vật được chia làm 2 nhóm: miễn dịch tự nhiên
(không đặc hiệu) và miễn dịch thu được (đặc hiệu). Trong cả 2 loại đó đều có miễn dịch
dịch thể và miễn dịch tế bào.
Mi
ễn dịch dịch thể: là các kháng thể dịch thể đặc hiệu và không đặc hiệu. Đặc hiệu gồm
các loại Immunoglobulin (Ig), không đặc hiệu gồm các chất bổ thể, interferon, lysozyme
Mi
ễn dịch tế bào: là kháng thể dịch thể được gắn lên trên tế bào và tham gia vào phản ứng
miễn dịch, miễn dịch tế bào là các yếu tố đặc hiệu như là các lympho bào (lymphocyte),
các y
ếu tố không đặc hiệu gồm các tế bào da, niêm mạc, võng mạc, tiểu thực bào và đại
thực bào
Song đIều cần lưu ý, là 2 loại miễn dịch tự nhiên và thu được đều có liên quan với nhau
chặt chẽ.
Miễn dịch học (immunology) là một ngành khoa học nghiên cứu về khả năng phòng 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 hoà miễn
dịch.
+ Nghiên cứu những thay đổi của hoạt động miễn dịch trong trường hợp miễn dịch bệnh lý.
2
+ Ứng dụng các quy luật của hoạt động miễn dịch vào việc chẩn đoán, phòng và trị bệnh.
Lý luận của khoa học miễn dịch có liên quan chặt chẽ tới nhiều môn học như: sinh lý học,
sinh hoá học, tế bào học, bệnh lý học, sinh học phân tử, vi sinh vật học,
Trong y học cũng như thú y học, miễn dịch học có những đóng góp rất to lớn, xâm nhập vào
m
ọi chuyên khoa, được sử dụng rộng rãi không những về mặt chẩn đoán, phòng trị bệnh mà
còn
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 có những biện pháp hữu hiệu để phòng chống, hạn
chế và tiến tới thanh toán nhiều bệnh truyền nhiễm ở người cũng như ở động vật nuôi.
Trong lĩnh vực chăn nuôi, vấn đề cực kỳ quan trọng để đảm bảo thành công
trong chăn nuôi là ngăn chặn phòng chống được các bệnh truyền nhiễm. Môn miễn dịch học,
vi sinh vật học thú y, dịch tễ học thú y và môn bệnh truyền nhiễm đã nghiên cứu chỉ ra cơ chế,
nguyên lý cùng các biện pháp chẩn đoán, phòng chống dịch bệnh cho động vật nuôi và do đó
góp phần vào việc nâng cao năng suất chăn nuôi và bảo vệ sức khoẻ cho con người.
Chính vì vậy mà sự hiểu biết về miễn dịch học không còn là sở trường của một số ít người
công tác trong lĩnh vực chuyên khoa hẹp nữa, nó đã trở thành một hiểu biết chung cho tất cả
mọi người cần có và như thế những hiểu biết về miễn dịch học đặc biệt cần thiết cho những
người l
àm công tác sinh học nói chung và những người làm công tác y học và thú y học nói
riêng.
Mi
ễn dịch có thể được xem là trạng thái đặc biệt của một cơ thể không mắc phải tác động
có 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 đó các cơ thể cùng loài hoặc khác loài bị tác động trong điều kiện sống
và lây bệnh tương tự.
Một cách dễ hiểu có thể nói: 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 có thể có được là do cơ năng bảo vệ cơ thể bao gồm: miễn dịch tự nhiên
(miễn dịch không 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 còn 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 có mức độ miễn dịch cao: khi mầm bệnh xâm nhập vào sẽ không gây được
bệnh, mầm bệnh sẽ bị loại trừ.
- Cơ thể có mức độ miễn dịch thấp: mầm bệnh sẽ gây được bệnh, nhưng biểu hiện bệnh
lý chỉ ở một mức độ nhất định.
3
- Cơ thể không có 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 phá huỷ dẫn đến tử vong.
“Miễn dịch là khả năng đề kháng của sinh vật chống lại một sinh vật khác và các chất
mang trên bản thân chúng những dấu hiệu thông tin di truyền ngoại lai. Tính sinh miễn
dịch được hình thành trong quá trình tiến hóa của sinh vật” (R.V.Petrov, 1978).
H
ệ thống miễn dịch có thể chia làm 2 loại là hệ thống miễn dịch không đặc hiệu
(MDKĐH) và
hệ thống dịch miễn dịch đặc hiệu (MDĐH). Thuật ngữ miễn dịch không đặc
hiệu còn có các tên gọi khác như miễn dịch tự nhiên, miễn dịch bẩm sinh. Thuật ngữ miễn
dịch đặc hiệu cũng có các tên gọi khác như miễn dịch thu được, miễn dịch thích nghi.
Hình 1.1 Hệ thống miễn dịch của cơ thể động vật ( />Soluble Factors: các yếu tố dịch thể; Phagocytes and Granulocytes: các tế bào thực bào và bạch cầu hạt;
Immune system: hệ thống miễn dịch
II. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÔN HỌC
Khái niệm về miễn dịch đã có từ rất lâu, từ thời thượng cổ khi chưa biết gì về miễn dịch,
con ng
ười đã biết áp dụng miễn dịch để chữa bệnh và ngăn ngừa dịch bệnh.
Lúc
đầu từ miễn dịch (immunitas) có nguồn gốc từ tiếng Latin có nghĩa là được miễn thuế,
mi
ễn “dịch” nào đó chứ chưa phải là từ của y học, sau đó từ này được sử dụng trong lĩnh
v
ực ngoại giao như quyền được miễn nộp thuế, quyền được xuất nhập cảnh
Song song
đó, các nhà y học cũng có nhận xét là ở một số người sau khi bị mắc bệnh và
thoát ch
ết qua một đợt “dịch” nào đó (bệnh tả, sởi, thương hàn, đậu mùa ) thì ít khi bị mắc
4
bệnh lại và có khi không bao giờ mắc bệnh lại. Vì vậy các nhà y học đã sử dụng từ miễn
d
ịch hay được quyền miễn dịch để chỉ hiện tượng này.
K
ể từ năm 1881, sau khi Louis Pasteur sản xuất được vaccin phòng bệnh toi gà (tụ huyết
trùng gia cầm) thì miễn dịch học mới được phát triển một cách đáng kể và cũng ngay năm
đó một môn khoa học mới được ra đời, đó chính là môn miễn dịch học (Immunology).
Nh
ưng vào lúc đó những hiểu biết về miễn dịch chỉ hạn chế ở khả năng miễn dịch (sức đề
kháng) của cơ thể chống lại các bệnh nhiễm trùng (vi sinh vật và độc tố của chúng). Đến
n
ăm 1900, Lansteiner đã phát hiện ra kháng thể chống lại nhóm máu và sáng lập nên môn
huy
ết học miễn dịch; Charles R. Richet (1902) phát hiện ra hiện tượng phản vệ
(anaphylaxy), Fiosinger (1905) phát hện ra kháng thể chống lại tổ chức của chính mình. Từ
năm 1914 - 1918 người ta phát hiện ra miễn dịch ghép và thải ghép. Năm 1943, Lansteiner
đã hệ thống lại và chia miễn dịch thành hai loại: miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào.
Năm 1958, Medewar đã tìm ra hiện tượng dung nạp miễn dịch và khoảng 30 năm trở lại
đây có rất nhiều công trình về miễn dịch đã được nghiên cứu.
Mi
ễn dịch có 2 mặt, mặt có lợi là loại trừ được các yếu tố lạ xâm nhập vào cơ thể sinh vật,
ng
ược lại đôi khi nó làm xuất hiện các bệnh lý miễn dịch: dị ứng, sốc phản vệ
(anaphylaxie), tự miễn, loại thải ghép
Có thể chia lịch sử phát triển của miễn dịch học thành 5 thời kỳ lớn như sau:
1. Thời kỳ vaccin
- Trong giai đoạn 1879 – 1881, Louis Pasteur lần đầu tiên đã nghiên cứu và chế thành công 3
lo
ại vaccin: Tụ huyết trùng gia cầm, nhiệt thán và dại.
Roux và Yersina tạo được vaccin 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 phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm ở người và vật nuôi.
2. Thời kỳ huyết thanh học
- Năm 1890, Biehring và Kitasato tìm ra kháng độc tố, từ đó việc tìm hiểu về các yếu tố miễn
dịch dịch thể đáp ứng miễn dịch được tập trung nghiên cứu.
- Năm 1896, Bruber phát hiện phản ứng ngưng kết.
- Năm 1897, Ehrlich đề xuất vấn đề miễn dịch kháng độc tố.
- Năm 1898, Bordet phát hiện ra bổ thể.
Việc phát hiện kháng thể dịch thể đã dẫn đến việc dùng kháng thể dịch thể (kháng huyết
thanh) để chẩn đoán và điều trị bệnh.
5
3. Thời kỳ hoá miễn dịch
Hoá miễn dịch là sử dụng kỹ thuật hoá học vào việc phân tích kháng nguyên, kháng thể.
- Năm 1901 Landsteiner phát hiện ra kháng nguyên nhóm máu. Cũng chính tác giả này vào
năm 1917 phát hiện ra những chất có trọng lượng phân tử nhỏ nhưng vẫn có tính kháng nguyên
(Hapten), phát hi
ện này đã thúc đẩy hoá 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.
-
Năm 1942, Coons đặt ra phương pháp miễn dịch huỳnh quang.
-
Năm 1953, Grabat đặt ra phương pháp miễn dịch điện di.
- Năm 1957, Isacs trình bày các công trình về Interferon.
-
Năm 1958, Porter và Edelman mô tả cấu trúc phân tử của kháng thể dịch thể (Ig).
4. Thời kỳ của miễn dịch tế bào
Thời kỳ này khởi đầu sự phát hiện của Metchnikoff với hiện tượng thực bào năm 1884.
Năm 1890
, Koch giải thích hiện tượng Koch và phản ứng quá mẫn cảm trong đó chủ yếu là
s
ự hoạt động của các tế bào dạng lympho. Đây là những phát hiện rất sớm về đáp ứng miễn
dịch tế bào nhưng phải đến năm 1941, Cooms bằng kỹ thuật IF (Immuno-Fluorescent test-
mi
ễn dịch huỳnh quang), 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 trò của lympho bào trong đáp ứng miễn dịch của cơ
thể.
5. Thời kỳ điều hoà miễn dịch và sự hợp tác giữa các dòng tế bào B và T
- Năm 1962, Warner chứng minh vai trò của túi Fabricius và tuyến ức trong hoạt động miễn
dịch.
- Năm 1968, Good và Cooper nêu giả thuyết nói 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 và túi Fabricius
điều khiển miễn dịch thể dịch.
-Năm 1969, Roitl nghiên cứu chức năng của các nhóm lympho bào và đặt tên: nhóm tế bào T
và nhóm t
ế bào B. Từ đó mở ra nhiều hiểu biết mới về tế bào trong phản ứng miễnddịch.
Có thể nói sự phát triển như vũ bão của môn Miễn dịch học trong mấy chục năm gần đây đã
góp ph
ần thay đổi hẳn bộ mặt của nền sinh học hiện đại và miễn dịch học thật sự trở thành
m
ột ngành khoa học căn bản, không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực của khoa học hiện đại.
6
III. PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH VÀ ỨNG DỤNG CỦA MÔN MIỄN DỊCH HỌC
1. Phân loại miễn dịch
Tuỳ theo tính chất, nguồn gốc khác nhau của kháng thể (dịch thể và tế bào) hoặc kháng
nguyên tác động mà người ta phân loại miễn dịch như sau:
Phân loại theo nguồn gốc
a. Miễn dịch chủ động: là trạng thái miễn dịch của một cơ thể sinh vật do bộ máy miễn
dịch của chính cơ thể đó sản sinh ra sau khi được kháng nguyên kích thích, loại miễn dịch
này được chia l
àm 2 loại:
-
Miễn dịch chủ động tự nhiên: do cơ thể tiếp xúc với kháng nguyên một cách ngẫu
nhiên trong quá trình sống: như tiếp xúc với Parvovirus, Birnavirus
- Miễn dịch chủ động nhân tạo: khi kháng nguyên được chủ động đưa vào cơ thể gia súc
như tiêm ph
òng vaccin dịch tả, tụ huyết trùng, lở mồm long móng
b. Miễn dịch thụ động: là trạng thái miễn dịch của một cơ thể có được nhờ vào các kháng
th
ể được truyền từ bên ngoài vào, không phải do cơ thể tự sản sinh ra. Có 2 loại:
-
Miễn dịch thụ động tự nhiên: miễn dịch được truyền một cách tự nhiên từ cơ thể này
sang cơ thể khác, ví dụ như mẹ truyền kháng thể cho con qua nhau thai (IgG), qua sữa đầu,
qua lòng đỏ trứng ở gia cầm (IgY).
-
Miễn dịch thụ động nhân tạo: kháng thể được chủ động truyền từ cơ thể này sang cơ
thể khác, ví dụ như tiêm truyền kháng huyết thanh (antiserum), kháng độc tố (antitoxin).
Hình 1.2 Phân loại miễn dịch đặc hiệu
Tiêm vaccin
7
Phân loại theo sự tồn tại của mầm bệnh trong cơ thể
a. Miễn dịch vô trùng: bệnh dịch tả, bệnh đậu, lở mồm long móng của heo
b. Miễn dịch mang trùng: bệnh lao, bệnh xảo thai truyền nhiễm, bệnh thương hàn, các
b
ệnh ký sinh trùng, bệnh lở mồm long móng của trâu bò
Phân loại theo tính chất của mầm bệnh
Miễn dịch chống vi khuẩn: đặc điểm của loại miễn dịch này là không mạnh,
không bền, phải định kỳ 6 tháng hoặc 1 năm tiêm vaccin “nhắc lại”.
Miễn dịch chống virus: đặc điểm của loại miễn dịch này là nhanh, mạnh và
b
ền vững có khi tồn tại suốt đời như vaccin phòng bệnh dịch tả trâu-bò. Ngoài ra, miễn
dịch chống virus còn làm xuất hiện hiện tượng cản nhiễm giữa các virus (interference).
Miễn dịch chống các độc tố: đặc điểm của loại miễn dịch này là chỉ chống lại
độc tố m
à không chống lại mầm bệnh sinh độc tố đó.
Toxin anatoxin antitoxin
Miễn dịch chống các tế bào và mô lạ: đặc điểm của loại miễn dịch này là có
th
ể xuất hiện rất nhanh chóng (quá mẫn) hoặc chậm hơn (bệnh huyết thanh).
Ví dụ như miễn dịch thải ghép, sốc phản vệ (anaphylaxy)
2. Ứng dụng của môn miễn dịch
Miễn dịch có vai trò rất to lớn trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng cơ chế bảo vệ của cơ
thể - đặc biệt là cơ chế miễn dịch chống nhiễm trùng. Cụ thể là nâng cao sức đề kháng của
cơ thể đối với các kháng nguyên, tác động vào cơ chế miễn dịch để tiến tới th
ành công
trong vi
ệc ghép các cơ quan, lập hồ sơ cá thể và nhóm cá thể, sản xuất các loại thuốc y học
hiện đại, nghiên cứu sự đáp ứng miễn dịch đối với các kháng nguyên mới có thể gặp trong
tương lai.
Miễn dịch có rất nhiều ứng dụng to lớn trong thực tiễn
Trong phòng bệnh: thông qua các phương pháp tiêm ngừa vaccin, chú trọng vệ sinh
phòng bệnh đối với thức ăn, nước uống.
Trong điều trị bệnh: sử dụng kháng huyết thanh, ghép cơ quan, truyền máu, điều trị
thành công trong các hiện tượng bệnh lý miễn dịch (shock, dị ứng, dung nạp miễn dịch ).
Trong chẩn đoán và phòng trị bệnh: bằng cách sử dụng các phản ứng huyết thanh học,
phản ứng dị ứng tại chỗ, điều chế một số loại vaccin tại chỗ (auto-vaccin).
8
Trong pháp y: nhóm máu, ADN
Trong nghiên cứu cơ bản
Câu hỏi ôn tập
1.
Trình bày khái niệm về miễn dịch ?
2.
Lịch sử phát triển của môn miễn dịch ?
3.
Phân loại miễn dịch ?
9
Bảng 1.1 Giải Nobel cho các công trình nghiên cứu về miễn dịch
Năm
Tác giả Công trình
1908 P. Ehrlich Lý thuyết phát triển miễn dịch
1908 Metchnikoff Hiện tượng thực bào
1913 R. Richer Nghiên cứu phản vệ
1951 M. Theiler Phát triển vaccin chống sốt vàng da
1957 D. Bovet Nguyên cứu antihistamin
1960 M. Burnet Thuyết chọn lọc clon
1960 Medawar Dung nạp miễn dịch
1972 Edelman et Portier Bản chất và cấu trúc phân tử kháng thể
1977 Yalow Kỹ thuật miễn dịch phóng xạ
1980 Benacerraf, Snell và
Dausset
Phát hi
ện kháng nguyên phù hợp tổ chức
1984 Cesar Milsstein và
Kohler
Phát triển kỹ thuật kháng thể đơn dòng
1984 Nielss K. Jerne Thuyết tương tác mạng lưới idiotip
1987 Sasamu Tonegawa Phát hiện nguyên tắc tính di truyền tính đa dạng
kháng thể
1996 Peter C. Doherty Đáp ứng miễn dịch bị hạn chế bởi MHC
1996 M. Zinkernagel Tính đặc hiệu của miễn dịch tế bào
1997 B. Prusiner Phát hiện Prion
10
CHƯƠNG 2
CÁC CƠ CHẾ BẢO VỆ KHÔNG ĐẶC HIỆU CỦA CƠ THỂ
Miễn dịch là khả năng của cơ thể nhận ra và loại bỏ các vật lạ.
Miễn dịch không đặc hiệu (nonspecific immunity) còn có các tên gọi khác như miễn dịch
tự nhiên (natural immunity) hay miễn dịch bẩm sinh (innate immunity).
Mi
ễn dịch tự nhiên (không đặc hiệu) là khả năng bảo vệ cơ thể sẵn có và mang tính di
truy
ền trong các cá thể cùng loài. Nói cách khác, đó là khả năng tự bảo vệ của một cá thể
có từ lúc mới sinh, không đòi hỏi phải có sự tiếp xúc trước của cơ thể với các kháng
nguyên của sinh vật lạ từ môi trường bên ngoài.
Mi
ễn dịch tự nhiên có vai trò quan trọng khi kháng nguyên xâm nhập lần đầu vì lúc này
mi
ễn dịch thu được chưa phát huy tác dụng. Trong nhiều trường hợp miễn dịch tự nhiên là
giai đoạn đầu của miễn dịch thu được.
Vì đây là hàng rào bảo vệ không chuyên, vì thế cơ thể cũng chỉ sử dụng những biện pháp
không chuyên. Tuy nhiên mi
ễn dịch không đặc hiệu cũng có vai trò phòng ngự rất đáng kể.
Đáp ứng miễn dịch bao gồm miễn dịch đặc hiệu v
à miễn dịch không đặc hiệu. Sự phân
chia này hoàn toàn không có nghĩa là 2 loại đáp ứng miễn dịch này tách biệt với nhau, mặc
dù chúng có nhiều điểm khác nhau. Để thực hiện chức năng bảo vệ cơ thể, hai loại đáp ứng
miễn dịch bổ túc cho nhau, lồng ghép vào nhau, khuếch đại và điều hòa hiệu quả của
chúng.
Hình 2.1 Các cơ chế miễn dịch bẩm sinh và thích ứng của cơ thể động vật ( />
11
Trong lịch sử tiến hóa của hệ miễn dịch, các đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu được hình
thành và phát tri
ển rất sớm, đến lớp động vật có xương sống thì các đáp ứng miễn dịch đặc
hiệu mới được hình thành.
Mi
ễn dịch không đặc hiệu bao gồm các yếu tố bảo vệ như hàng rào vật lý, hàng rào hóa học,
hàng rào tế bào, phản ứng viêm không đặc hiệu,…
I. 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 được cơ thể đều phải vượt qua được hàng rào đầu tiên này.
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, đặc biệt lớp ngoài cùng được sừng hoá nên là một bức tường cản trở về mặt cơ
học khá vững chắc.
M
ặt khác lớp tế bào thượng bì của da luôn được đổi 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 đặc của mạch máu và thần
kinh, khi vi sinh vật xuyên qua lớp thượng bì sẽ bị các tế bào thực bào ở đây tiêu diệt. Da
lành lặn, sạch sẽ là tấm gương phản ánh sức khoẻ của cơ thể và có khả năng bảo vệ cao.
2. Vai trò niêm mạc
Niêm mạc có diện tích gấp 200 lần diện tích của da, là nơi thường xuyên tiếp xúc với nhiều
vật lạ nhất và cũng là nơi có nhiều điều kiện thuận lợi để vi sinh vật khu trú vì có độ ẩm
cao, không có ánh sáng, có nhiều nếp gấp và có nhiệt độ thích hợp.
Niêm mạc chỉ có một lớp tế bào nhưng là một tổ chức chống đỡ miễn dịch phức tạp và có
hi
ệu quả nhất vì niêm mạc có tính đàn hồi cao, được 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 được tế bào do đó chúng không thể xâm nhập được vào bên trong.
Niêm m
ạc miệng, mắt, đường tiết niệu luôn được rửa sạch bằng dịch loãng: nước bọt, nước mắt,
nước tiểu,
Niêm mạc đường hô hấp có các vi rung mao luôn chuyển động 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 đường
hô hấp rất nhạy cảm, khi có dị vật xâm nhập lập tức có phản xạ ho, hắt hơi để đẩy
chúng ra ngoài.
Sự lưu thông và nhu động của đường tiêu hóa, đường tiết niệu và đường mật đều có tác
d
ụng hạn chế sự nhiễm khuẩn.
12
Tổn thương bề mặt niêm mạc, tắc khí quản, nghẹt phế quản, tắc đường tiểu, đường mật, tắc
ruột… đều dẫn đến tình trạng nhiễm khuẩn. Cần chú ý là niêm mạc với diện tích gấp 200
lần diện tích da, lại là chỗ hay có tiếp xúc với nhiều vật lạ nhất (ăn, uống, thở) nên đã hình
thành m
ột tổ chức chống đỡ rất hiệu quả, hiện nay vai trò đề kháng tự nhiên của niêm mạc
đang được quan tâm nghi
ên cứu.
II. HÀNG RÀO HOÁ HỌC
Một khi vi sinh vật vượt qua được hàng rào da và niêm mạc sẽ gặp phải hàng rào hoá học bên
trong cơ thể, đó 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.
Trong các dịch tiết tự nhiên có chứa các hóa chất có tác dụng diệt khuẩn không đặc hiệu.
Trên da, nhờ có các chất tiết tạo độ toan như axit lactic, axit béo của mồ hôi và tuyến mỡ
dưới da l
àm các vi khuẩn không tồn tại lâu được. Tuy nhiên có một số trường hợp ngoại lệ
cần chú ý: như tụ cầu khuẩn Staphylococcus lại có thể chống lại được tác dụng của các axit
béo.
Tularemia, Brucella hay Schistosoma có thể dễ dàng vượt qua được da để xâm nhập
vào bên trong cơ
thể mà gây bệnh.
Ví 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 c
òn tồn tại đến 90%.
T
ại niêm mạc, chất nhầy che chở bề mặt tế bào khỏi bị enzyme của virus tác động. Dịch
tiết của các tuyến như: nước mắt, nước bọt, nước mũi, sữa có chứa nhiều lysozyme, một
loại men muramidase có tác dụng phá hủy vỏ của một số loài vi khuẩn. Chất BPI (Bacterial
Permeability Increasing Protein - Protein làm tăng tính thấm của vi khuẩn) có thể liên kết
với vách LPS (lipopolysaccharide) của vi khuẩn rồi đục thủng màng của vi khuẩn, phong
b
ế các enzyme của vi khuẩn làm chúng mất khả năng hoạt động. Ngoài ra, cũng có những
chất của huyết thanh được chuyển từ lòng mao mạch và gian bào ra niêm mạc như bổ thể,
interferon cũng tham gia vào sự chống đỡ hóa học.
Trong các dịch sinh học (huyết thanh, dịch bạch huyết, dịch gian bào) có các chất tiết của
nhiều loại tế bào khác nhau, những sản phẩm chuyển hóa của nhiều cơ quan. Huyết thanh
có ch
ứa lysozyme (hàm lượng thấp), protein phản ứng C, các thành phần của bổ thể,
interferon cũng tham gia vào sự đề kháng không đặc hiệu của cơ thể.
* Lysozyme: là một enzyme có khả năng cắt cầu nối giữa phân tử N-acetyl glucosamin và
N-acetyl muramin có trong c
ấu tạo của màng vi khuẩn. Chính nhờ hoạt tính trên mà
lysozyme có th
ể làm ly giải được một số vi khuẩn Gram dương. Các vi khuẩn Gram âm
nh
ờ có vỏ bọc ngoài là LPS nên không bị ly giải trực tiếp. Tuy nhiên khi vỏ ngoài bị chọc
thủng do tác dụng của bổ thể thì lysozyme sẽ cùng hiệp lực tấn công màng vi khuẩn.
13
* Protein phản ứng C (C Reactive Protein-CRP): là một protein thuộc nhóm protein của
pha cấp, bình thường có mặt trong huyết thanh ở mức độ thấp, có trọng lượng 105 đến 140
KDa và do tế bào gan sản xuất ra. Khi có tình trạng viêm, CRP được nhanh chóng sản xuất
(sau 6 giờ) làm cho nồng độ trong huyết thanh tăng cao. CRP có thể liên kết với các gốc
phosphoryl choline, phosphatidyl choline, các polyamin mucopolysaccharide có trên bề
mặt của nhiều loại vi khuẩn (Ví dụ: phế cầu trùng) qua đó hoạt hóa bổ thể theo con đường
cổ điển làm cho vi khuẩn bị ly giải và/ hay bị thực bào dễ dàng hơn theo cơ chế opsonin
hóa.
*
Interferon (IFN): là một nhóm các polypeptide được sản xuất ra ở tế bào khi bị nhiễm
virus (IFN- α và IFN-β) hay từ lympho bào T khi tiếp nhận kháng nguyên đặc hiệu (IFN-
γ). Các IFN có nhiều hoạt tính sinh học như làm cản trở sự xâm nhập và nhân lên của virus,
kìm hãm sự tăng sinh của một số tế bào u, có khả năng hoạt hóa các đơn nhân thực bào,
các t
ế bào NK (natural killer) và làm tăng biểu lộ kháng nguyên của các tổ chức hòa hợp
mô chủ yếu Tuy nhiên các hoạt tính này không có tính đặc hiệu về kháng nguyên hay tác
nhân gây b
ệnh.
* Bổ thể (complement-C): hệ thống bổ thể bao gồm gần 30 thành phần có mặt bình thường
trong huyết tương ở dạng tiền hoạt động. Khi được hoạt hóa, chúng trở nên hoạt động theo
các chuỗi dây chuyền của các enzyme làm nhanh chóng khuếch đại phản ứng và tạo ra rất
nhiều hoạt tính sinh học đặc biệt quan trọng của tình trạng viêm. Đồng thời chúng cũng có
một cơ chế điều hòa để giới hạn hoạt động ở mức cần thiết. Điểm lý thú là hệ thống bổ thể
cùng với hệ thống đông máu tiêu sợi huyết và hệ thống kinin có liên quan với nhau trong
quá trình hoạt hóa và cùng thuộc nhóm được kích hoạt theo kiểu dòng thác. Các chức năng
sinh học quan trọng của hệ thống bổ thể khi được hoạt hóa là:
- Tăng tuần hoàn tại chỗ và tăng tính thấm thành mạch.
- Kết dính miễn dịch
- Opsonin hoá (C3b)
- Chiêu mộ bạch cầu
- Làm thủng màng tế bào, màng vi khuẩn dẫn đến ly giải.
* Properdin: là một loại protein hoà tan trong huyết tương của hầu hết các loại động vật,
properdin có phân tử lượng lớn, bị bất hoạt ở 56
0
C/30 phút. Đây là một protein diệt khuẩn
không đặc
hiệu. Khả năng diệt khuẩn của properdin có được khi liên kết với bổ thể và ion
Mg
++
để tạo thành hệ thống kháng khuẩn không đặc hiệu gọi là hệ Properdin. Nếu tồn tại một
mình, Properdin không còn khả năng kháng khuẩn.
14
Hình 2.2 Các con đường hoạt hóa bổ thể ( />* Opsonin: là yếu tố miễn dịch dịch thể không đặc hiệu có vai trò rất lớn trong hoạt động
thực bào, nó có trong huyết tương bình thường của các loài động vật, đặc biệt có hàm
lượng tăng cao trong huyết tương của những cơ thể đã 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 đó các vi khuẩn này dễ dàng bị các tế bào thực bào vây bắt và
tiêu di
ệt. Hoạt động của Opsonin được tăng cường khi nó kết hợp với bổ thể và hệ thống
properdin.
* Betalyzin: là m
ột protein có trong huyết tương của các loài động vật, chịu nhiệt và có khả
năng ức chế một số lo
ài vi khuẩn Gram (+).
15
Hình 2.3 Chức năng của bổ thể
( />III. HÀNG RÀO TẾ BÀO
Đây là một hàng rào quan trọng và phức tạp nhất, bao gồm nhiều loại tế bào, đặc biệt là các
t
ế bào có khả năng bao vây, nuốt, tiêu hoá các vi sinh vật, tế bào thoái hoá của cơ thể và
các ch
ất lạ khác khi xâm nhập vào cơ thể, các tế bào này được gọi là tế bào thực bào.
Hi
ện tượng thực bào và các tế bào thực bào được Metchnikoff phát hiện và nghiên cứu từ năm
1884. Theo Metchnikoff tế bào thực bào có 2 loại là tiểu thực bào và đại thực bào.
Tiểu thực bào (Microphage): 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 đa nhân trung tính. Bạch
cầu đa nhân trung tính được hình thành ở trong tuỷ xương trong quá trình sinh tạo máu.
Chúng được đưa vào máu và tuần ho
àn trong máu khoảng 7 – 10 giờ rồi di chuyển vào mô,
t
ại đây chúng có thời gian sống là 3 ngày. Khi quan sát sự di chuyển của bạch cầu trung
tính người ta nhận thấy rằng: đầu ti
ên tế bào dính vào nội mô của thành mạch, sau đó
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 đi qua màng đáy
của mao mạch và tiến vào khoảng kẻ các mô. Một số cơ chất sinh ra trong quá trình phản
ứng vi
êm hoạt động như những chất hoá hướng động thúc đẩy sự tập trung của bạch cầu
16
trung tính tại nơi viêm. Trong số các chất hoá hướng động này có một số thành phần bổ
thể, các yếu tố đông máu và các sản phẩm do tế bào T hoạt hoá tiết ra. Quá trình thực bào
b
ởi bạch cầu trung tính tương tự như bởi đại thực bào, chỉ khác ở chỗ là bạch cầu trung
tính không có các lysosome thay vào đó 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
h
ợp với các phagosome và sau đó các enzyme sẽ tiêu hoá và loại bỏ các vi sinh vật như xẩy
ra ở đại thực bào.
Đại thực bào (Macrophage): đại thực bào bắt nguồn từ các tế bào gốc ở tủy xương phát triển
thành nguyên đại thực bào rồi thành đại thực bào.
H
ệ thống các tế bào đơn nhân làm nhiệm vụ thực bào bao gồm các tế bào monocyte lưu
hành trong máu và các đại thực b
ào nằm trong các mô. Trong quá trình sinh tạo máu ở tủy
xương, các tế b
ào tiền thân dạng tuỷ biệt hoá thành tiền tế bào monocyte sau đó chúng vào
máu và ti
ếp tục biệt hoá thành các tế bào monocyte. Trong khi lưu hành trong máu, khoảng
8 giờ, các tế bào monocyte phát triển to ra rồi di chuyển vào các mô và biệt hoá thành các
đại thực bào. Trong quá trình biệt hoá tế bào monocyte có một số biến đổi 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 đại thực
bào khu trú ở các mô khác nhau có những chức năng khác nhau và được gọi tên theo vị trí
cư trú như các đại thực b
ào ở gan được gọi là các tế bào Kuffer, đại thực bào ở phổi gọi là
đại thực bào phế nang, đại thực bào ở não được gọi là tế bào Microglia và các đại thực bào
ở lách được gọi là các đại thực bào dạng lympho (hay tế bào có tua) hoặc đại thực bào cố
định.
Hình 2.4 Các giai đoạn chín của tế bào thực bào ( />
17
Hoạt động thực bào của đại thực bào thường chậm chạp nhưng triệt để hơn so với hoạt
động của tiểu
thực bào vì ngoài việc thực bào các vi sinh vật, đại thực bào còn thực bào
được các mảnh tế bào, các tế bào thoái hoá, xác của các tiểu thực bào, bụi và các chất lạ
khác
Ho
ạt động thực bào ở cơ thể đã được miễn dịch do được tiêm phòng vaccin virus thường
mạnh hơn ở các cơ thể không được tiêm phòng, đó là do trong quá trình đáp ứng miễn dịch
với vaccin virus, lượng opsonin được tăng lên nhiều, có tác dụng kích ứng hoạt động thực
bào.
Tu
ỳ theo bản chất của vật lạ xâm nhập, tuỳ mức độ hoạt động của tế bào thực bào, có thể
dẫn đến 3 tình huống sau đây:
- 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 d
ụ: Bụi khó tan (cacbon, silic), một số vi khuẩn (vi khuẩn lao, vi khuẩn sẩy thai truyền
nhiễm, ), một số virus.
- Một số vi sinh vật sau khi bị thực bào do có độc lực cao sẽ không bị tiêu diệt mà còn nhân lên
và gi
ết chết tế bào thực bào (vi khuẩn lao Mycobacterium, một số virus, ).
Vì thế, đại thực bào là tế bào chủ chốt trong quá trình đáp ứng miễn dịch, là tế bào mở đầu cho quá
trình đáp ứng miễn dịch đặc hiệu.
Hình 2.5 Các chức năng của đại thực bào được hoạt hóa
( />
18
Tế bào NK (Natural Killer): Là một biến thể của lympho bào nhưng lại có khả năng tiêu
di
ệt không đặc hiệu các tế bào u và tế bào nhiễm virus bằng chất tiết của chúng (perforin),
IFN do chúng ti
ết ra tăng cường hoạt động thực bào.
2.6 Chức năng của tế bào NK
( />Các tế bào có hạt ái kiềm (tế bào Mastocyte, bạch cầu đa nhân kiềm tính) và các tế bào có
h
ạt ái toan khi tham gia vào đáp ứng miễn dịch tự nhiên cũng có tác dụng khuếch đại quá
trình thực bào.
Vai trò của các cơ quan nhu mô: gan, lách, thận ngoài nhiệm vụ chính thì các cơ quan
này còn là trạm kiểm soát kiên cố để ngăn chặn, tiêu diệt và loại thải ra khỏi cơ thể các
mầm bệnh đã xâm nhập qua da và niêm mạc. Đặc biệt là 80% mầm bệnh xâm nhập vào cơ
thể bị giữ lại ở gan và lách, vì vậy khi cơ thể bị nhiễm trùng và nhiễm độc thì các cơ quan
này bị ứ máu và sưng to.
Vai trò của hệ lympho (mạch và tổ chức lympho) cũng ngăn chặn các chất lạ xâm nhập
vào cơ thể, sau đó kháng nguy
ên sẽ bị bạch cầu và các chất tiết bao vây và tiêu diệt. Vì vậy
trong các bệnh truyền nhiễm, hạch bao giờ cũng bị viêm, sưng.
Mạch lympho có tác dụng dẫn truyền mầm bệnh vào cơ thể, trái lại tổ chức lympho (bạch
cầu và tế bào võng mô) có vai trò quan trọng trong miễn dịch, nó vừa là hàng rào bảo vệ cơ
thể chống nhiễm trùng nói chung và có vai trò miễn dịch không đặc hiệu, vừa tham gia sản
xuất kháng thể đặc hiệu và có vai trò miễn dịch đặc hiệu.
Tuy nhiên, hạch lympho ít có tác dụng đối với virus và trong một số trường hợp như bệnh
lao, bệnh dịch hạch mầm bệnh có thể phát triển trong hạch.
IV. HÀNG RÀO THỂ CHẤT
Là tổng hợp của tất cả các đặc điểm, hình thái và chức năng của cơ thể. Các đặc điểm này khá bền
vững và có tính di truyền, quyết định tính phản ứng của cơ thể trước những
yếu
tố xâm nhập. Cho
đến nay khoa học chưa xác định được hết các yếu tố của h
àng rào này.
Chính hàng rào th
ể chất đã tạo nên những tình huống là: cá thể này
,
loại động vật này có thể hoàn
toàn hay ít nhi
ều đề kháng lại sự xâm nhập của một vi sinh vật nào đó hoặc nhạy cảm với một
19
loại khác. Người ta đã tìm thấy trong cơ thể của các loài động vật, thậm chí trong từng cá thể, có
những chất không phù hợp hoặc phù hợp cho sự xâm nhập và phát triển của một loài vi sinh vật
nào đó.
Rất nhiều thí nghiệm đã cho thấy sức đề kháng tự nhiên mang tính chất di truyền. Sabin
th
ấy rằng chất não của giống chuột DRI chống được virus viêm não B vì không có một yếu
tố cần thiết cho sự tồn tại của loài virus này. Hotlan và Baien đã xác định những tế bào thần
kinh của giống chuột này không có Receptor bề mặt phù hợp để cho virus hấp thụ. Smith
nhận thấy trong nhau thai của bò có một chất gọi là eryth, một hydratcacbon làm cho bò cái
m
ẫn cảm với vi khuẩn Brucella gây bệnh sẩy thai truyền nhiễm, trong khi ở một số loài
động 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 đó cần
thiết cho sự
sinh tồn của một loài vi sinh vật và do bộ máy di truyền của cơ thể quyết định.
V. PHẢN ỨNG VIÊM KHÔNG ĐẶC HIỆU
Cơ thể chống lại sự nhiễm trùng bằng một phản ứng tự vệ đặc biệt gọi là viêm. Viêm được
hình thành ngay tại nơi vi sinh vật xâm nhập vào. Ở đó cơ thể đã huy động mọi khả năng
để k
ìm hãm, ngăn chặn và khu trú chúng, không để 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
độc tố của chúng lan rộng. Tổ chức nơi viêm tiết ra một số chất như histamin, leucotaxin
làm giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch tạo điều kiện cho các bạch cầu bám vào thành
m
ạch rồi xuyên qua, tiến vào ổ viêm để thực bào vi sinh vật.
Phản ứng viêm thường thể hiện 4 triệu chứng kinh điển: sưng, nóng, đỏ, đau. Đó là do
m
ạch quản giãn, hồng cầu tập trung nên sưng tấy, đỏ, kích thích đầu mút thần kinh gây
đau, ngứa. Vi
êm cũng có thể có mủ, đặc biệt là giai đoạn cuối, mủ là chất sánh đặc màu
tr
ắng hoặc hơi vàng, đó chính là xác của các tế bào cơ thể, xác các tế bào thực bào, xác vi
sinh v
ật, các chất dịch và các chất độc khác.
Ngoài ra còn có vai trò đề kháng của các hệ vi sinh vật tại chỗ cũng rất quan trọng:
- Da: Staphylococcus epidermidis, nhóm Micrococcus, Corynebacteria
- Đường miệng: Streptococcus, Lactobacillus, Staphylococcus, Corynebacteria, Bacteriodes
- Đường mũi: S. epidermidis, S. aureus, Corynebacteria
- Đường tiết niệu sinh dục: Staphylococcus, Corynebacteria, E. coli, Lactobacillus
acidophilus
20
- Đường tiêu hóa: E. coli, Enterococcus, Bacteriodes, Lactobacillus (E. coli trong ruột già
ti
ết bacteriocins diệt những vi khuẩn không phải E. coli do đó đã ngừa sự phát triển của
Salmonella và Shigella)
Hình 2.7 Tế bào thực bào tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh (Tizard, 2004)
Pathogen: mầm bệnh; leukocyte: bạch cầu; phagocytosis: sự thực bào; Red blood cell: tế bào hồng cầu
Tóm lại: Khi kháng nguyên xâm nhập vào cơ thể, chúng sẽ gặp phải hàng loạt các cơ chế bảo vệ
tự nhiên không đặc hiệu của cơ thể, với mục
đích tiêu diệt hoặc loại trừ chúng ra
khỏi cơ thể. Nếu
kháng nguyên vượt qua được hàng rào này, và có đủ thời gian, chúng sẽ gặp
phải các chất bảo vệ
đặc hiệu trong đáp ứng miễn dịch đặc hiệu, ngược lại, khi đáp ứng miễn dịch đặc hiệu xuất hiện sẽ
làm đáp ứng miễn dịch tự nhiên được tăng cườ
ng
.
Câu hỏi ôn tập
1. Thế nào là miễn dịch tự nhiên ?
2. Trình bày vai trò c
ủa hàng rào vật lý, hóa học trong việc ngăn chặn sự xâm nhập của các
yếu tố gây bệnh ?
3. Trình bày v
ề một số loại tế bào thực bào trong cơ thể ?
4. Khái ni
ệm và vai trò của hàng rào thể chất trong việc bảo vệ cơ thể ?
21
CHƯƠNG 3
CÁC CƠ QUAN VÀ TẾ B
ÀO THAM GIA
ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH
Đáp ứng miễn dịch là một quá trình tự bảo vệ vô cùng quan trọng và hết sức phức tạp của
cơ thể sinh vật, l
à kết quả của sự hoạt động và hợp tác của nhiều cơ quan, tổ chức và tế bào
khác nhau. Các t
ế bào hình thành các mô và các cơ quan của hệ thống miễn dịch có mặt ở
khắp nơi trong cơ thể, nhưng tập trung chủ yếu ở mô lympho: hạch lympho, lách, tủy
xương, tuyến ức, mô lympho dưới ni
êm mạc đường hô hấp, tiêu hóa
Các t
ế bào thuộc các quần thể lympho và đại thực bào là các tế bào có vai trò chủ yếu. Các
bạch cầu hạt (ái toan, ái kiềm, trung tính), dưỡng bào (Mastocyte), tiểu cầu cũng có chức
năng nhất định trong quá tr
ình đáp ứng miễn dịch. Điều quan trọng là tất cả các tế bào của
hệ thống miễn dịch đều được sinh ra từ tủy xương.
Quá trình đáp ứng miễn dịch là quá trình hoạt động của một số cơ quan và một số tế bào trong cơ
thể nhằm chống lại các tác nhân xâm nhập. Đối với quá trình đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu,
đó là sự hoạt động cản trở của da v
à niêm mạc, là hàng rào hoá-lý, hàng rào tế bào và quá trình
ho
ạt động thực bào.
Đối với quá trình đáp ứng miễn dịch đặc hiệu, thực chất là quá trình hoạt động của
2
loại tế bào là
lympho bào B và T, s
ự tham gia của đại thực bào, tế bào trình diện kháng nguyên đều chịu sự
điều khiển của các cơ quan miễn dịch.
Các tế bào tham gia vào hoạt động của quá trình đáp ứng được gọi là các tế bào có thẩm
quyền miễn dịch. Các cơ quan sản xuất, duy trì, điều khiển hệ hoạt động của các tế bào trên
được 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 được gọi là hệ thống miễn dịch hay hệ miễn dịch của cơ thể.
I. 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 (mô) có thẩm
quyền miễn dịch được chia ra làm 2 loại.
Cơ quan lympho bào Trung ương (cơ quan lympho gốc): là nơi sản sinh các tế bào gốc,
huấn luyện, biệt hóa các tế bào gốc thành tế bào chín. Sự trưởng thành biệt hóa các tế bào
g
ốc ở đây không cần sự có mặt của kháng nguyên.
Cơ quan lympho ngoại vi: là nơi trú ngụ và tập trung chủ yếu các lympho bào, đại thực
bào. Kháng nguyên được tập trung ở đây kích thích các tế b
ào phân chia, biệt hóa thành
các t
ế bào hiệu lực để xử lý và loại trừ kháng nguyên.
22
Hình 3.1 Nguồn gốc tế bào tạo máu và tế bào tham gia miễn dịch (Lâm Thu Hương, 2009)
1. Các cơ quan lympho Trung ương
Tuỷ xương (Bone marrow)
Không phải là cơ quan dạng lympho nhưng là nơi sản sinh các tế bào gốc đa năng, tiền
thân của các tế bào có thẩm quyền miễn dịch và các tế bào máu khác. Ngoài ra, trong tủy
xương c
òn chứa các tế bào tự do khác như đại thực bào, Mastocyte Các tế bào chịu trách
nhiệm đáp ứng miễn dịch và tế bào máu có chung một tổ tiên, cho nên khi tủy xương bị tổn
thương sẽ ảnh hưởng đến khả năng tạo máu và đáp ứng miễn dịch.
23
Tuyến ức (Thymus)
Là cơ quan dạng lympho xuất hiện sớm trong thời kỳ phôi thai. Tuyến ức không trực tiếp
tham gia quá trình đáp ứng miễn dịch, nhưng đã tạo ra một vi môi trường thuận lợi cho sự
phân chia và biệt hóa của dòng lympho bào T nhờ vào các yếu tố hòa tan của các tế bào
bi
ểu mô tuyến ức tiết ra như thymuline, thymosine
Bursa of Fabricius (BF)
Chỉ có ở loài chim, là cơ quan lympho biểu mô nằm gần ổ nhớp. Cơ quan tương đương với
BF ở loài động vật có vú chưa được xác định chắc chắn (có ý kiến cho rằng ruột thừa,
mảng Peyer, tuỷ xương). BF là nơi biệt hóa các tế bào tiền thân của dòng lympho bào B
thành lympho bào B chín.
Hình 3.2 Quá trình biệt hóa của các tế bào lympho T
( />
24
2. Cơ quan lympho ngoại vi
Hạch lympho (hạch bạch huyết)
Có hình hạt đậu hoặc tròn, được bọc trong một vỏ liên kết, các hạch nằm rải rác trên đường
đi của mạch bạch huyết và thường tập trung thành đám hạch tại các chỗ giao nhau của
mạch bạch huyết như cổ, nách, bẹn Hạch lympho có nhiều thùy, mỗi thùy chia làm 2
vùng: vùng v
ỏ và vùng tủy.
Vùng vỏ chia làm 2 phần là vỏ nông là nơi tập trung các lympho bào B, còn phần cận vỏ
tập trung nhiều lympho bào T và một ít đại thực bào, lympho bào B.
Vùng t
ủy là trung tâm của hạch, có các lympho bào T, tương bào, đại thực bào.
H
ạch lympho được xem như một cái lọc đối với các phân tử lạ, mảnh vụn tổ chức và đồng
thời là trung tâm của sự tuần hoàn các lympho bào.
Khi KN xâm nh
ập, đại thực bào bắt, xử lý và truyền thông tin cho các lympho bào, làm cho
các t
ế bào này được hoạt hóa, tăng sinh và biệt hóa thành các tế bào tạo kháng thể để tham
gia đáp ứng miễn dịch
.
Khi h
ạch bị nhiễm khuẩn, u ác tính, các KN lạ xâm nhập hạch thường sẽ sưng to lên.
Lách
Là cơ quan lympho lớn được bao bọc bởi một vỏ liên kết, nhu mô lách được chia làm 2
ph
ần là tủy đỏ và tủy trắng, trong đó tủy đỏ chiếm 4/5 khối lượng, còn tủy trắng là những
điểm nằm rải rác, xen kẽ
.
T
ủy đỏ đóng vai trò như một cái lọc đối với hồng cầu già, hồng cầu bị tổn thương, các
mảnh tế bào chết. Trong xoang tĩnh mạch chứa nhiều hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu và
lympho bào.Tu
ỷ trắng được cấu tạo chủ yếu bởi các mô lympho, trong tủy trắng có chứa
các nang lympho bào T và nang lympho bào B.
Ngoài nhi
ệm vụ lọc và dự trữ máu cho cơ thể, thì lách là nơi tập trung KN (KN vào đường
máu). Sau khi KN bị đại thực bào xử lý và trình diện cho các lympho bào B làm cho các tế
bào này bị hoạt hóa, phân chia, biệt hóa thành tương bào (plasmocyte) để sản xuất các
kháng thể tham gia vào đáp ứng miễn dịch. Khác với hạch lympho, các lympho bào vào và
ra kh
ỏi lách chủ yếu bằng đường mạch máu.
Mô lympho không có vỏ bọc (vỏ liên kết)
Nằm rải rác ở niêm mạc đường hô hấp, tiêu hóa, tiết niệu
25
* Các mô lympho ở ruột: gồm mảng Peyer và các nang lympho nằm rải rác, riêng lẻ hoặc
tạo thành chuỗi ở niêm mạc ruột (niêm mạc kết tràng).
H
ệ thống lympho của ruột trực tiếp tiếp xúc với KN vào cơ thể bằng đường tiêu hóa, có vai
trò quan tr
ọng trong việc phòng vệ tại chỗ.
Lympho bào B Ig A, IgG, IgM
L ympho bào T T c và T s
* Các mô lympho
ở phế quản:
Có c
ấu trúc, chức năng giống như các mô lympho ở ruột.
* Hạch hạnh nhân: là các mô lympho có kích thước khác nhau ở họng: hạch hạnh nhân
lưỡi, khẩu cái, hầu Các tế bào sản xuất kháng thể dịch thể (Ig A) ở đây cao, còn các
lympho bào T ch
ỉ chiếm một tỷ lệ rất thấp.
II. CÁC TẾ BÀO THAM GIA ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH
1. Lympho bào (lymphocyte)
Chiếm khoảng 20-30% tổng số bạch cầu máu ngoại vi. Cho đến nay có 2 quần thể chính
của lympho bào được thừa nhận, đó là quần thể lympho bào T và quần thể lympho bào B.
a. Lympho bào T: các tế bào tiền thân dạng lympho bào từ tổ chức tạo máu (tuỷ xương) đi
đến tuyến ức, phân chia, biệt hóa th
ành các lympho bào chịu trách nhiệm đáp ứng miễn
dịch qua trung gian tế bào được gọi là lympho bào T. Lympho bào T chiếm khoảng 70%
tổng số lympho bào máu ngoại vi, và chiếm đa số các lympho bào ở các mô lympho.
Máu: 65 - 75% lympho bào T/tổng số các lympho bào
Thymus: 95%
Hạch lympho: 70 - 80%
Lách: 20 - 30%
Ch
ức năng chính của lympho bào T là gây độc qua trung gian tế bào (Tc), quá mẫn chậm
(Tdth), hỗ trợ lympho bào B (Th), điều hòa miễn dịch thông qua các cytokine của Th và Ts
(thông qua interleukin - IL, y
ếu tố kích thích quần thể bạch cầu hạt, đại thực bào,
interferon, y
ếu tố hoại tử khối u ).