127
Chương 10
MIỄN DỊCH TRONG BỆNH LÝ
I. Miễn dịch trong nhiễm vi khuẩn
1- Miễn dịch không đặc hiệu
Sự phòng vệ đầu tiên của cơ thể chống lại vi khuẩn không phụ thuộc
vào sự nhận biết kháng nguyên và hàng rào bảo vệ đầu tiên của cơ thể bao
gồm: hàng rào vật lý, hàng rào hóa học, hàng rào tế bào.
1.1. Hàng rào vật lý:
Da và biểu mô: Da là hàng rào bảo vệ đầu tiên của cơ thể, nhiều vi
khuẩn không thể thấm qua da để xâm nhập vào cơ thể. Mặt khác, các acid
béo do da tiết ra có khả năng tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn. Nhiều vi khuẩn bị
đẩy ngược ra ngoài bởi chuyển động của lớp lông mao trên bề mặt của biểu
mô. Nhiều vi khuẩn bị tiêu diệt bởi môi trường acid trong dạ dày và âm đạo.
Biểu mô của âm đạo tiết ra glycogen là nguồn sản xuất ra acid lactic, đồng
thời là nguồn dinh dưỡng của các vi khuẩn hội sinh. Các vi khuẩn hội sinh
có khả năng chống lại sự xâm nhập của các vi khuẩn gây bệnh bằng cách tiết
ra colicins là những protein chống vi khuẩn. Vì vậy, khi các vi khuẩn hội
sinh trong âm đạo bị huỷ diệt thì cơ thể rất dễ bị nhiễm các bệnh do Candida
và Clostridium difficile gây nên.
1.2. Hàng rào hóa học:
Lysozyme: Lysozyme có trong mô bào và hầu hết các chất dịch
trong cơ thể (trừ dịch não-tuỷ sống, mồ hôi và nước tiểu). Lysozyme không
có trong neutrophil của bò nhưng có nhiều trong nước mắt và trong lòng
trắng trứng. Lysozyme tách các acylaminopolysaccharides vỏ capsule c
ủa
1 số vi khuẩn gram dương nên có khả năng tiêu diệt chúng. Lysozyme có thể
kết hợp với bổ thể để tiêu diệt 1 số vi khuẩn gram âm. Lysozyme có nhiều
trong lysosome của tế bào đa nhân trung tính nên nó xuất hiện nhiều ở
những ổ viêm cấp tính. Độ pH thích hợp cho hoạt động của lysozyme là pH
128
từ 3 đến 6. Lysozyme cũng là một opsonin mạnh nên cũng có tác dụng làm
tăng thực bào.
Tetra-amines: (Spermine và spermidine có trong thận ) là những
chất có khả năng kết hợp với alpha-globulin huyết thanh để tạo thành hợp
chất chống lại VK có chứa acid béo, cocci và Bacillus anthracis.
Acid béo tự do có khả năng ức chế quá trình sinh trưởng của vi
khuẩn. Thông thường, các acid béo không bão hoà như acid oleic có khả
năng tiêu diệt vi khuẩn gram dương, còn các axít béo bão hoà có khả năng
diệt nấm cao.
Peptides và proteins: M
ột số peptides và proteins giàu lysine và
arginine trong tế bào và mô của động vật có vú cũng có khả năng diệt khuẩn.
Chúng được tiết ra nhiều dưới tác dụng của enzyme tiêu protein do bạch cầu
trung tính và tiểu cầu tiết ra sau khi các tế bào này tác dụng với các phức
hợp miễn dịch.
Sắt: Lượng sắt có trong dịch thể có vai trò quyết định trong cơ chế
miễn dịch chống vi khuẩn. Sắt rất cần cho quá trình sinh trưởng của nhiề
u
loại vi khuẩn như Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pasteurella
multocida và M. tuberculois. Tuy nhiên, trong cơ thể sắt thường nằm ở dạng
liên kết với các protein transferrin, lactoferrin, haptoglobin và ferritin. Sau
khi có sự xâm nhập của vi khuẩn thì sự hấp thụ sắt của ruột ngừng lại. IL-1
do đại thực bào tiết ra sẽ kích thích tế bào gan gây tăng tiết transferrin, và
haptoglobin nhằm tăng giữ sắt ở gan do đó cản trở sự sinh trưởng và xâm
nhập của vi khuẩn. Khi vi khu
ẩn xâm nhập tuyến vú thì bạch cầu trung tính
sẽ tiết ra lactoferrin nhằm tăng khả năng diệt khuẩn của sữa. Mặc dù vậy, để
xâm nhập vào cơ thể một số vi khuẩn như M. tuberculois và E. coli tiết ra
những hợp chất có khả năng lấy sắt (mycobactin và enterochelin) từ máu để
cung cấp cho chúng. Trong những tình trạng bệnh lý có hàm lượng sắt trong
máu cao như trong thiếu máu do dung giải hemoglobulin gia súc thường
mẫn cảm với các bệnh truyền nhiễm hơn.
Bổ thể: Rất nhiều thành phần của vi khuẩn được cơ thể nhận biết
129
bởi các phần tử có sẵn trong huyết thanh hoặc các thụ thể trên tế bào mà
không cần có sự tham gia của các tế bào T và B. Sự nhận biết này dẫn đến sự
hoạt hoá các yếu tố của bổ thể C3, B, D, P và sau đó là tiết ra C3a và C5a,
hoạt hoá các bạch cầu trung tính, đại thực bào và tế bào NK, kích thích gây
tiết ra cytokines, biệt hoá tế bào mast, dẫn đến tăng lưu lượng máu, tăng độ
kết dính của tế bào và fibrin vào tế bào nội mạc.
* Hoạt hoá bổ thể. Sự hoạt hoá bổ thể có thể dẫn đến:
+ Tiêu diệt 1 số vi khuẩn , đặc biệt là các vi khuẩn có màng lipid
(gram âm).
+ Tiết ra C3a và C5a, dẫn đến tăng co cơ trơn , biệt hoá tế bào mast,
hoạt hoá các bạch cầu trung tính, tiết ra histamine và leukotrien (LTB4) làm
tăng tính thấm thành mạch, opsonin hóa vi khuẩn bằng sự gắn vi khuẩn
với C3 là bước quan trọng chuẩn bị cho quá trình thực bào.
* Sự sản sinh cytokine của đại thực bào. Sự sản sinh cytokine , đặc
biệt là TNF và IL-1 của đại thực bào sẽ làm hoạt hoá các tế bào thực bào,
tăng khả năng bám dính vào nội mạc thành mạch, dẫn đến tăng khả năng di
chuyển đến ổ viêm của tế bào thực bào. Người ta đã biết rằng tại đây có một
loạt các yếu tố hóa ứng động làm tăng khả năng di động của các tế bào.
* Sự sản sinh cytokine của tế bào NK. Khi các tế bào NK được kích
thích bởi IL-12 hoặc TNF, chúng có thể sản sinh ra IFN-gamma.
IFN-gamma có tác dụng trở lại làm hoạt hoá và phát huy vai trò của đại thực
bào.
1.3. Hàng rào tế bào
Có 1 số ít vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn gram âm có thể bị tiêu diệt
bởi bổ thể. Thậm chí có vi khuẩn bị tiêu diệt ngay khi tiếp xúc với tế bào NK
hoặc tế bào Tc, nhưng phần lớn các vi khuẩn bị tiêu diệt bởi các tế bào th
ực
bào. Quá trình thực bào bao gồm những bước cơ bản sau:
a- Chemotaxis: Các tế bào thực bào di chuyển về phía ổ bệnh dưới
tác dụng của 1 số thành phần của vi khuẩn (chẳng hạn như f-Met-Leu-Phe),
130
chất tiết của bổ thể như C5a, các cytokines, chemokines.
b- Các tế bào thực bào gắn kết (Attachment) với vi khuẩn. Đây là
bước quan trọng của quá trình thực bào được xảy ra dưới tác dụng của một
trong các yếu tố sau:
* Lectins của vi khuẩn, ví dụ như mannose-binding của E.coli.
* Lectins của tế bào thực bào bao gồm các receptor của bổ thể (CR3
và p 150,95), LFA-1 (leucocyte functional antigen-1). Những lectins này có
rất nhiều vị trí kết nối đặc hiệu cho các carbohydrate moieties. Chúng có thể
nối với beta-glucan s và nội độc tố LPS của các vi khuẩn gram âm.
* Bổ thể kết dính với vi khuẩn thông qua con đuờng cạnh và con
đường cổ điển. Gần đây người ta đã khám phá ra rằng bổ thể có thể gắn bởi
mannan-binding protein và những protein này có thể gắn với C1q receptor.
* Receptor với Fc của tế bào thực bào. Các receptor này sẽ liên kết
với kháng thể để tiêu diệt vi khuẩn.
c- Tế bào thực bào nuốt các vi khuẩn. Sau khi gắn kết với tế bào thực
bào thì vi khuẩn có thể bị tế bào thực bào nuốt nhưng cũng có thể không bị
nuốt.
d- Tế bào thực bào tiêu diệt các vi khuẩn.
Sau khi bị nuốt vi khuẩn có thể bị tế bào thực bào tiêu diệt nhưng
cũng có khi không bị tiêu diệt ( Yersinia pseudotuberculois).
Cơ chế tiêu diệt vi khuẩn của tế bào thực bào
* Cơ chế phụ thuộc vào oxy.
- Reactive oxygen intermediates ROIs .
Enzyme củ
a tế bào thực bào phân huỷ oxy thành superoxide anion
(O
2
-
) (a reactive oxygen intermediates ROIs). Superoxide anion (O
2
-
) sẽ tạo
ra những ROIs khác (hydroxyl radicals -OH, singlet oxygen and hydrogen
peroxide), tất cả những sản phẩm này rất độc đối với vi khuẩn .
Nếu có mặt của peroxidase, hợp chất độc giống chất tẩy sẽ được tạo
131
ra và hợp chất này cũng rất độc đối với vi khuẩn.
- Reactive nitrogen intermediates RNIs. Dưới tác dụng của
IFN-gamma và TNF rất nhiều NO - một sản phẩm rất độc đối với vi khuẩn
và tế bào u được tạo ra.
*Cơ chế không phụ thuộc vào oxy.
- Tác dụng của những protein có khả năng tiêu diệt vi khuẩn.
Đó là những cationic peptide giàu cystein và arginin cấu tạo từ
30-33 axit amin , chiếm 30-50% protein có trong hạt của đại thực bào thỏ và
bạch cầu đa nhân trung tính người. Những vi khuẩn bị tiêu diệt theo cách
này là: Staphylococcus aureus , Pseudomonas aeruginosa , E. coli,
Cryptococcus neoformans. pH thích hợp nhất cho các peptid này là 7,0 nên
có lẽ tác dụng của chúng mạnh nhất là ở thời điểm sau khi tạo thành
phagolysosome.
- Một vài cơ chế khác.
Sau khi lyosome hợp với phagosome để tạo thành phagolysosome
pH trong môi trường tăng lên chút đỉnh sau đó lại giảm nhanh. Khi pH
giảm, 1 số vi khuẩn bị tiêu diệt và hệ thống enzyme của lysosome được hoạt
hoá.
Một số vi khuẩn gram dương bị tiêu diệt bởi lysozyme.
Sau khi tạo thành phagolysosome, lactoferrin do bạch cầu trung tính
tiết ra cũng có khả năng tiêu diệt 1 vài vi khuẩn (vì nó tác dụng với sắt làm
cho vi khuẩn bị chết vì thiếu sắt).
Cơ chế hoạt hoá đại thực bào: Đại thực bào được hoạt hóa dưới tác
dụng của một số sản phẩm của vi khuẩn (Một số sản phẩm c
ủa vi khuẩn có
khả năng trực tiếp hoạt hoá đại thực bào và bạch cầu đơn nhân. Ngoài ra,
chúng có thể hoạt hoá gián tiếp, thông qua việc thúc đẩy quá trình chế tiết ra
các cytokine từ tế bào NK) hoặc dưới tác dụng của một số cytokin
( IFN-gamma tăng khả năng tiêu diệt vi khuẩn của đại thực bào, IL-2,
GM-CSF- granulocyte-macrophage colony stimulating factor, TNF. Các
132
lymphokines thường có 2 tác dụng chính: thu hút và hoạt hoá các tế bào
thực bào, nhưng tác dụng nào là chính lại phụ thuộc vào vi khuẩn gây bệnh.
Chẳng hạn, L .monocytogenes có thể bị tiêu diệt bằng cơ chế phụ thuộc vào
oxy tại tế bào đơn nhân và đa nhân trung tính thì việc thu hút các đại thực
bào đến ổ bệnh đóng vai trò quan trọng. Ngược lai, trong miễn dịch đối với
M. tuberculosis , một loại vi khuẩn có thể tồn tại và phát triển mạnh trong
bạch cầu đơn nhân và bạch cầu trung tính thì việc hoạt hoá các đại thực bào
đóng vai trò hết sức quan trọng)
Đáp ứng bởi protein sốc nhiệt
Khi bị stress (như bị đốt nóng, bị đói, hoặc khi chịu tác dụng của
virút, độc tố, các gốc tự do của oxy, kim loại nặng, chất ức chế tổng hợp
protein) trong tế bào có tới 25 loại protein mới được tạo thành, trong đó
được nghiên cứu kỹ nhất là những protein sốc nhiệt (heat shock protein
HSP). Trong diều kiện nhiệt độ bình thường HSP có trong vi khuẩn với
nồng độ rất thấp nhưng khi nhiệt độ tăng cao như khi có sốt thì nồng độ HSP
tăng cao. Ví dụ nó có thể tăng từ 1,5% lên 15% tổng protein có trong
stressed E. coli. HSP làm tăng khả năng chịu nhiệt của tế bào hay vi khuẩn
giúp cho VK có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao. Có 3 loại HSP
chính: HSP 90, HSP 70 và HSP 60. sau khi vi khuẩn bị thực bào và bắt đầu
chịu sự tác dụng của quá trình bùng nổ hô hấp trong bạch cầu trung tính thì
HSP 60 của vi khuẩn bắt đầu được tiết ra và đóng vai trò như 1 kháng
nguyên chính. HSP 60 thường được tiết ra khi bị nhiễm khuẩn với
Mycobacterium, Coxiella burnetii, Legionella, Treponema, Borelia. Kháng
thể chống HSP 70 thường thấy có ở bệnh nhân bị malaria, schistosomiasis,
trypanosomiasis, filariasis và leishmaniasis. HSPs thường có tính kháng
nguyên mạnh vì chúng được sản xuất ra với một số lượng lớ
n trong cơ thể
bệnh, chúng được chế biến bởi các tế bào trình diện kháng nguyên.
Hệ thống miễn dịch thường có một số lượng rất lớn các tế bào có
khả năng đáp ứng lại các kích thích của HSP.
Đôi khi đáp ứng miễn dịch chống lại HSP đóng vai trò chính trong
133
miễn dịch chống lại vi khuẩn.
2- Miễn dịch đặc hiệu
2.1. Miễn dịch dịch thể.
Kháng thể có vai trò hết sức quan trọng trong việc chống lại tác hại
của độc tố do các vi khuẩn tiết ra. Kháng thể trung hoà độc tố diphtheria
bằng cách ngăn cản sự gắn kết của độc tố với các tế bào trong cơ thể vật chủ.
Kháng thể IgA chủ yếu do các màng nhầy tiết ra có khả năng ngăn
cản sự bám dính và xâm nhập của vi khuẩn vào các tế bào biểu mô. Một số
kháng thể có khả năng cản trở 1 số hoạt động sống (ví dụ như cản trở quá
trình hấp thụ các chất dinh dưỡng) của vi khuẩn , do đó làm giảm khả năng
gây bệnh của vi khuẩn.
Tuy nhiên, vai trò quan trọng nhất của kháng thể trong miễn dịch
chống lại các vi khuẩn không có độc tố là làm tăng tác dụng của bổ thể.
Dưới tác dụng của kháng thể, vi khuẩn có thể bi bổ thể tiêu diệt hoặc bị C3
bao bọc (nói thêm về C3) và sau đó bị tế bào thực bào tiêu diệt.
2.2. Miễn dịch qua trung gian tế bào
Miễn dịch qua trung gian tế bào đống vai trò quan trọng trong miễn dịch
chống vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn nội bào. Trong các bệnh do vi khuẩn
nội bào, đại thực bào không tiêu diệt nổi vi khuẩn nhưng chúng vẫn trình
diện được một số kháng nguyên protein của vi khuẩn cho các tế bào T.
TCD4 tăng cường sản xuất cytokin, trong đó quan trọng là IFN-γ. Chất này
tăng cường khả năng tiêu diệt vi khuẩn của đại thực bào. Ngoài ra, TCD8+
cũng hỗ trợ, kích thích thực bào. TDTH gây ra hiện tượng dị ứng, tức là
viêm cục bộ, cũng đóng góp thêm vào quá trình tiêu diệt cả tế bào thực bào
đã hay chư
a bị nhiễm.
Nhiễm khuẩn nội bào ít nhiều đều gây ra viêm cục bộ kéo dài có
hoại tử và phát triển tổ chức xơ. Cơ thể phản ứng bằng cách quy tập nhiều
đại thực bào hoạt hóa vây quanh vi khuẩn, tạo ra u hạt (granuloma). Nếu
những u này có kích thướclớn có thể làm rối loạn chức năng của cơ quan.
134
3- Cơ chế né tránh đáp ứng miễn dịch của vi khuẩn
3.1. Một số vi khuẩn có khả năng tránh được tác dụng của bổ thể thông qua
một trong những cơ chế sau:
a- Một số vi khuẩn có vỏ (capsule) bao boc bên ngoài nên có khả
năng tránh được tác dụng của bổ thể.
b- Co màng ngoài lại sao cho receptor của bổ thể của tế bào thực bào
không thể gắn được với C3b. Kháng nguyên O trong LPS của 1 số vi khu
ẩn
có cấu tạo là những chuỗi dài nên có khả năng gắn với C3b tại những vị trí
xa màng lipid bên ngoài nên receptor của bổ thể không thể tiếp xúc được.
c- Màng ngoài của 1 số vi khuẩn có khả năng làm trệch sự tiếp xúc
của phức hợp phân giải của màng tế bào thực bào.
Hình 38. Các giai đoạn
của quát trình thực bào
Hình 39.
Hình 39. Quá trình opsonin hóa vi khuản
bởi kháng thể và bổ thể
(Theo
Ian R. Tizard. 2004)
Bám dính
Hóa ứng động
N
uốt
Tiêu
Hình 38. Các giai đoạncủa quá
trình thực bào
(Theo Ian R. Tizard. 2004)
135
d- Có 1 số enzyme trên màng vi khuẩn có khả năng phân huỷ bổ thể
hoặc làm bổ thể bong ra khỏi vi khuẩn.
e- Màng của vi khuẩn có tính bền vững nên chống chịu được khả
năng dung giải (của tế bào thực bào)
f- Vi khuẩn tiết ra những protein có khả năng kết dính với bổ thể do
đó bổ thể không kết dính được với vi khuẩn.
3.2. Một số vi khuẩn có khả năng trốn trong các tế bào có khả năng diệt
khuẩn. Một số vi khuẩn như B. abortus, M. tuberculosis, Campylobacter
jejuni, Rhodococcus equi, L. monocytogenes , C. pseudotuberculois, C.
burnetii và salmonellae có khả năng tồn tại trong các đại thực bào nên có thể
tránh được tác dụng của kháng thể (Fig 22-3, trang 283). Vì vậy trong các
bệnh do các vi khuẩn này gây ra miễn dịch dịch thể tỏ ra ít có tác dụng và
miễn dịch tế bào đóng vai trò quan trọng. Khoảng 10 ngày sau khi cơ thể
bị vi khuẩn xâm nhập thì các đại thực bào được hoạt hoá nhờ tác dụng của
IFN-γ do tế bào T hoạt hóa tiết ra. Sau khi được hoạt hoá thì các đại thực bào
có khả năng tiêu diệt các vi khuẩn nói trên. Khả năng miễn dịch này của đại
thực bào là miễn dịch không đặc hiệu nên sau khi được hoạt hoá thì các đại
thực bào có khả năng tiêu diệt rất nhiều loại vi khuẩn mà bình thường nó
không tiêu diệt được. Ví dụ, gia súc sau khi khỏi bệnh bởi L. monocytogenes
thì có tính đề kháng cao đối với M. tuberculosis. Sự hoạt hoá đại thực bào
thường diễn ra đồng thời với sự xuất hiện phản ứng quá mẫn chậm typ IV
đối với kháng nguyên được đưa vào nội bì. Có một số vi khuẩn có khả năng
phát triển trong tế bào thực bào đã bị tổn thương, hoặc có khả năng thoát ra
khỏi phagosome để di chuyển vào tương bào.
Tóm lại: Cơ thể có 4 cơ chế chính chống lại vi khuẩ
n:
a- Trung hoà độc tố hoặc enzyme bằng kháng thể.
b- Tiêu diệt vi khuẩn bằng kháng thể, bổ thể và lysozyme.
c- Opsonin hóa vi khuẩn bằng kháng thể và bổ thể dẫn đến quá trình
136
thực bào hoặc phá vỡ vi khuẩn.
d-Thực bào và tiêu diệt vi khuẩn trong các đại thực bào đã được hoạt
hoá.
II. Miễn dịch trong nhiễm virus
Virus là loại sinh vật nội bào. Về cấu trúc, chúng chỉ gồm có vỏ bọc và
nhân (ARN hoặc ADN). Muốn sống và nhân lên, chúng phải tồn tại trong
các tế bào khác, sử dụng acid nucleic cùng với bộ máy tổng hợp protein của
tế bào túc chủ. Để xâm nhập vào tế bào, trước tiên chúng phải gắn với các
phân tử có trên bề mặt tế bào đó, ví dụ HIV gắn với phân tử CD4 có trên mặt
các tế bào lympho TCD4, EBV với CR2 có trên lympho B, virus gây sổ mũi
(Rhinovirus) gắn với phân tử bám dính ICAM-1 có trên nhiều loại tế bào,
nhất là tế bào biểu mô niêm mạc mũi.
Sau khi vào được tế bào, nhân của virus tích hợp với nhân của tế bào
túc chủ và gây bệnh theo các phương thức sau:
- Virus nhân lên và phá vỡ tế bào, lan sang tế bào khác, có thể lại ly
giải tế bào và bệnh phát triển.
- Chúng nằm tiềm ẩn trong tế bào túc chủ, làm tế bào sản xuất những
protein lạ, gây đáp ứng miễn dịch dẫn đến tổn thương tế bào hoặc gây
chuyển biến tế bào túc chủ thành tế bào ác tính. Đó là hình thức hoạt động
của một số vi rút sinh u.
Trước sự tấn công như vậy, cơ thể tự bảo vệ mình bằng các cơ chế
sau:
1- Miễn dịch không đặ
c hiệu
Có 3 cơ chế chính của miễn dịch tự nhiên chống vi rút:
1.1. Tăng sản xuất Interferone (IFN) từ tế bào nhiễm: Chức năng sinh học
quan trọng nhất của IFN là cảm ứng để tế bào sản ra protein ngăn cản sự
khởi đầu dịch mã và phá hủy ARN thông tin của virus do đó ức chế sự nhân
lên của virus tại chỗ cũng như đối với các tế bào lân cận, hạn chế sự lan
truyền của yếu tố gây bệnh. Nhiều người cho rằng vai trò ức chế sự nhân lên
137
của virus chủ yếu là do IFN vì IFN được hình thành tại chỗ và nhanh chóng
hơn kháng thể đặc hiệu. IFN không phải chỉ do virus kích thích tạo thành
mà còn do hàng loạt các chất cảm ứng khác như các ARN lạ 2 sợi,
polysaccharide của vi sinh vật, polynucleotide tổng hợp, một số thuốc gây
giãn mạch như theophyllin, pirydamol, dibazol, một số loại vaccine (ho gà,
uốn ván, bạch hầu, độc tố vi khuẩn, phức hợp kháng nguyên-kháng thể.
Hiện nay người ta đã biết đến 22 gen ở nhiều loại tế bào khác nhau như đại
thực bào, tế bào lỵmphô, tế bào NK, nguyên bào sợi, các tế bào thuộc cơ
quan miễn dịch có khả năng sản xuất IFN
1.2. Tế bào NK tăng hoạt động, ly giải những tế bào nhiễm virus.
1.3. Một số chất sinh học có khả năng tiêu diệt virus (Lysozyme, mật).
Ngoài ra còn có sự tham gia của bổ thể, của hoạt động thực bào vào
quá trình tiêu diệt virus gây bệnh.
2. Miễn dịch đặc hiệu
Miễn dịch đặc hiệu chống virus bao gồm có miễn dịch dịch thể và miễn
dịch tế bào.
Các kháng thể dịch thể đặc hiệu virus có vai trò quan trọng trong
giai đoạn sớm của quá trình nhiễm, khi virus vẫn còn tự do chưa xâm nhập
vào tế bào. Các IgM và sau đó là IgG sẽ gắn với các protein của vỏ nhân
hoặc bao ngoài virus, ngăn cản chúng bám dính và đi vào tế bào túc chủ.
Kháng thể IgA tiết có tác dụng ngăn chặn sự tấn công của virus theo đường
niêm mạc. Nói chung, kháng thể dịch thể trong một số trường hợp chứng tỏ
có hiệu quả. Vì vậy, một số vaccine thực sự có ý nghĩa trong phòng chống
bệnh như vaccine bại liệt.
Tuy vậy, với nhiều loại virus khác, kháng thể dịch thể không có tác dụng,
mà cơ chế chính lại là vai trò của miễn dịch tế bào mà chủ yếu là tế bào
lympho độc Tc. Các Tc mang d
ấu ấn CD8 nhận biết kháng nguyên virus
trong sự kết hợp với phân tử MHC lớp I, hầu hết các tế bào trong cơ thể đều
mang dấu ấn này. Tc có tác dụng ly giải tế bào nhiễm, kích thích các enzyme,
cytokine hoạt động như interferon, hạn chế sự xâm nhập hoặc tiêu diệt virus.
138
Nhưng chính cơ chế này trong một số trường hợp, virus không gây độc tế
bào mà vẫn có tổn thương mô. Tc ly giải mạnh các tế bào bị nhiễm gây ra
những đám hoại tử lớn. Điển hình là bị nhiễm virus viêm gan B. Bản thân
virus không phá hủy tế bào gan bị nhiễm, nhưng tùy theo mức độ phản ứng
miễn dịch của cơ thể mà có thể có những thể bệnh khác nhau. Khi có hoại tử
lan tràn thì cơ thể ở thể tối cấp hay cấp. Khi hoại tử xảy ra dần dần, kéo dài
cộng thêm xuất hiện tự kháng thể và tổ chức xơ thì có thể viêm gan mạn tính.
Trong trường hợp đáp ứng miễn dịch vừa đủ để tiêu diệt được virus mà hồi
phục được tổn thương thì cơ thể lành bệnh, không bị biến chứng.
Nhiều trường hợp, sự phối hợp cả 2 cơ chế dịch thể và tế bào là
nguyên nhân của trạng thái bệnh lý nặng nề như trong sốt xuất huyết dengue.
Kháng thể opsonin hóa, bổ thể tạo thuận lợi cho thực bào, nhưng đó lại là
điều kiện thuận lợi cho virus tiếp cận và vào tế bào thực bào (đại thực bào)
thông qua FcR và CR của đại thực bào, đồng thời tế bào nhiễm lại trở thành
đối tượng của Tc. Sự dung giải các thực bào giải phóng ra các cytokine và
các chất khác gây ra hàng loạt những thay đổi miễn dịch như thấy trong sốt
hay sốc: hoạt hóa bổ thể theo cả 2 con đường, giảm tiểu cầu Bên cạnh tác
dụng tích cực có tính chất bảo vệ, đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chống virus là
vấn đề phức tạp, còn phải nghiên cứu nhiều.
3. Sự né tránh các cơ chế miễn dịch của virus
Cũng như các sinh vật khác, khi xâm nhập, các virus cũng tìm cách
lẩn tránh sức đề kháng miễn dịch của cơ thể như:
* Thay đổi kháng nguyên: Virus cúm là một ví dụ điển hình. Nhờ có
sự thay đổi liên tục tính kháng nguyên mà chúng né tránh được sự đề kháng
miễn dịch đã hình thành. Vì vậy kháng thể đặc hiệu tạo ra mất tác dụng.
* Virus làm tổn thương tế bào miễn dịch: HIV tấn công tế bào TCD4,
đại thực bào. TCD4 là tế bào quan tr
ọng trong cơ chế miễn dịch, làm nó mất
chức năng nhận diện kháng nguyên và hoạt hóa các tế bào miễn dịch khác.
Kết quả, là bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch trầm trọng và dễ dàng bị các
bệnh nhiễm trùng cơ hội. EBV tấn công lympho B, chúng có gen tạo ra chất
139
ức chế cytokine như IL-2, IFN-γ làm giảm khả năng đề kháng của cơ thể
chủ.
III.
Miễn dịch chống ký sinh trùng
1. Miễn dịch không đặc hiệu
Ký sinh trùng có thể xâm nhập vào cơ thể theo đường da, niêm mạc hay
đường máu. Trong cơ thể, trước hết chúng sẽ gặp phải các thành phần của
miễn dịch không đặc hiệu, đó là bổ thể và các tế bào thực bào. Nhưng nhìn
chung cơ chế bảo vệ không đặc hiệu ít giá trị và phương thưc bảo vệ chủ yếu
Hình 40. Cơ chế tăng sản xuất interferon và phương thức bảo vệ
tế bào khỏi bị nhiễm virus (Theo
Ian R. Tizard. 2004)
Hình 41. Miễn dịch chống virus (Theo Ian R. Tizard. 2004)
140
dựa vào miễn dịch đặc hiệu.
Bổ thể: Các kháng nguyên ký sinh trùng là tác nhân hoạt hóa bổ thể
theo con đường cạnh, kết quả dẫn đến ly giải ký sinh trùng nhờ phức hợp tấn
công màng. Tuy nhiên cách này ít hiệu quả vì ký sinh trùng có khả năng trút
bỏ những phân tử bề mặt đã gắn bổ thể.
Thực bào: Đại thực bào có thể ăn các ký sinh trùng, nhưng cơ chế
này rất yếu, thường là ký sinh trùng chống được các cơ chế diệt tế bào của
cả tiểu và đại thực bào, thậm chí vẫn tồn tại và phát triển ngay trong tế bào
thực bào.
2. Miễn dịch đặc hiệu
Tính kháng nguyên cũng như phương thức tồn tại, phát triển của ký
sinh trùng trong cơ thể chủ là rất khác biệt và đa dạng, do vậy cơ chế bảo vệ
đặc hiệu cũng có tính đặc thù riêng, nó được thực hiện theo nhiều cách:
2.1. Đáp ứng miễn dịch dịch thể
Đáp ứng miễn dịch dịch thể được dành cho các ký sinh trùng xâm
nhập vào đường máu như: sốt rét, trypanosom. Quá trình đó được thực hiện
như sau:
Tăng sản xuất IgE đặc hiệu và tăng bạch cầu ái toan như thường gặp
trong nhiễm giun sán ở người. Bình thường lượng IgE trong huyết thanh
khoảng 100 ng/ml nhưng trong những trường hợp bệnh lý này có thể tăng
tới 10.000 ng/ml. Ở những người nhiễm ký sinh trùng đường ruột thì bạch
cầu ái toan có thể lên tới trên 6%. Đáp ứng này là do kháng nguyên ký sinh
trùng kích thích TCD4 tiết ra IL-4, IL-5 là những cytokine thúc đẩy lympho
B sản xuất IgE và tủy xương sản xuất bạch cầu ái toan. Thực nghiệm cho
thấy nếu dùng kháng thể kháng IL-4 thì IgE không tăng cao trong máu, nếu
dùng kháng thể chống IL-5 thì bạch cầu không tăng cao trong máu. Sự hoạt
động giữa IgE và bạch cầu ái toan là theo cơ chế gây độc tế bào phụ thu
ộc
kháng thể ADCC. Cho ấu trùng schsitosoma vào cùng với bạch cầu ái toan
và IgE lấy từ chuột đã nhiễm ký sinh trùng này thì thấy IgE bám vào ấu
141
trùng, bạch cầu ái toan tới và mất hạt, ấu trùng bị tiêu hủy. Các hạt này có
các protein kiềm chủ yếu (MBP) tác dụng còn mạnh hơn những enzym tiêu
protein hay các gốc tự do có trong các tế bào thực bào. IgE gắn trên bạch
cầu ái toan qua thụ thể FcR khi kháng nguyên giun gắn với IgE, trên bạch
cầu ái toan sẽ hoạt hóa chúng và giải phóng các chất trong các hạt MBP,
MCP (Major cationic protein) để giết và làm tan ký sinh trùng.
- Một số kháng thể khác có khả năng hoạt hóa bổ thể, opsonin hóa
ký sinh trùng để tăng thực bào, giết ký sinh trùng . Chính vì vậy người ta có
thể truyền thụ động để có miễn dịch đặc hiệu như truyền IgG2 đặc hiệu
schsitosoma để chống schsitosoma trên chuột thử nghiệm; hoặc người ta có
thể nhận IgG từ những người trưởng thành có miễn dịch bền vững sống
trong vùng sốt rét để bảo vệ khỏi nguy cơ bị sốt rét.
- Đại thực bào khi được hoạt hóa cũng có khả năng trực tiếp nuốt và
tiêu ký sinh trùng thông qua các gốc tự do NO và TNF.
- Một số ký sinh trùng gây các u hạt, phát triển nhiều tổ chức xơ: u hạt
xung quanh schsitosoma để chống lại sự bành trướng của ký sinh trùng.
142
Hình 42. Cơ chế chống lại ký sinh trùng đường ruột
(Theo
Ian R. Tizard. 2004)
143
2.2. Đáp ứng miễn dịch tế bào
Hình 43. Một vài ảnh hưởng của sự đáp ứng miễn dịch lên các giai
đoạn phát triễn của ký sinh trùng (Theo
Ian R. Tizard. 2004)
144
Trong nhiễm ký sinh trùng, tế bào T CD4 và các cytokine có thể
đóng góp vào việc đẩy lùi bệnh nhưng cũng có thể làm bệnh trầm trọng
thêm. Trong thí nghiệm, khi đại thực bào hoạt hóa, chúng sẽ tăng tạo IFN và
TNF giúp chuột đề kháng được Leishmalia. Ngược lại, IL-4 có nồng độ cao,
thường đi kèm với mức độ trầm trọng các tổn thương của bệnh. Việc tiêm
kháng thể kháng IL-4 giúp chuột tăng sức đề kháng, ngược lại kháng thể
kháng IFN và TNF làm chuột dễ nhiễm bệnh. Người ta còn cho rằng IFN và
TNF làm tăng hoạt động của đại thực bào, còn IL-4 ức chế hoạt động của
chúng.
3. Sự né tránh các cơ chế miễn dịch của ký sinh trùng
Để tồn tại và phát triển trong cơ thể chủ, tùy loại ký sinh trùng mà
chúng có những cơ chế lẩn tránh hệ miễn dịch của cơ thể chủ khác nhau.
Tuy vậy, chúng ta có thể nhìn nhận chúng một cách tổng quát như sau:
- Một số ký sinh trùng tìm chỗ ản nấp ngay bên trong tế bào như
Toxoplasma gondii, Plasmodium ức chế sự hợp nhất phagosome và
lysosome. Bằng cách này chúng tránh được tác động của kháng thể. Trường
hợp tế bào mà chúng ký sinh lại là những tế bào thực bào (đại thực bào)
chúng phải phong tỏa được các cơ chế diệt khuẩn. Ví dụ Toxoplasma gondii
sắp thành hàng mitochondrie của tế bào chủ dọc theo màng của các
phagosome. Trypanosom cruzi thoát khỏi phagosome bằng cách ly giải
màng của phagosome và thâm nhập vào bào tương trước khi xảy ra sự hòa
nhập của phagosome và lysosome. Leishmania được bao quanh bởi một
lypophosphoglycan có tác dụng giúp chúng thoát khỏi quá trình oxy hóa
bằng cách thu hút và giam giữ các gốc tự do.
- Ký sinh trùng ẩn mình trong một vỏ bọc như amip, giun xoắn. nên
mọi phương tiện đề kháng miễn dịch không tấn công tới được. Lớp vỏ này
còn làm mất hiệu lực của bổ thể (schistosoma), sau khi hoạt hóa bổ thể một
cách trực tiếp, chúng liền đẩy C3b đã gắn màng bằ
ng cách lột bỏ lớp vỏ của
mình. Một cách tương tự, Trypanosom brucei rũ bỏ kháng nguyên bề mặt tự
do hoặc đã gắn kháng thể và rồi sau đó lại tự tạo ra một lớp vỏ mới. Bằng
145
cách này ký sinh trùng chỉ tiếp xúc một cách thoáng qua với hệ miễn dịch và
thoát được sự đề kháng miễn dịch.
- Ký sinh trùng ngụy trang
IV- Miẽn dịch chống ung thư
1. Kháng nguyên ung thư
Người ta đã phát hiện ra các kháng nguyên đặc hiệu của các khối u
của người và cũng đã nhận thấy vai trò của tế bào lympho T trong miễn dịch
chống ung thư. Trong các truờng hợp ung thư, lympho được sản sinh chủ
yếu là lympho T CD4 và một phần là lympho T CD8 đặc hiệu với các tế bào
ung thư tiết ra TNF- α. Boon và các cộng sự (1994) đã phát hiện được một
họ các gen của kháng nguyên ung thư melanoma và gọi là MAGE
(Melanoma associated genes). Cấu trúc peptide tối ưu được sản xuất từ gen
MAGE1 đã được xác định từ dòng tế bào MZ2-E bao gồm 9 acid amin là
một epitop T liên kết với HLA-A1. Các kháng nguyên ung thư dòng B bộc
lộ kháng nguyên CD19 và CD 20, dòng T bộc lộ CD25.
1.2. Khối u do virus gây ra
Rất nhiều khối u thực nghiệm và một số khối u của người do vi rút
ung thư gây ra, dạng virus ARN và ADN, ví dụ virus Epstein-Barr (EBV)
thường phối hợp với ung thư vòm họng. Các virus B gây viêm gan (HBV),
virus C (HCV) cũng có khả năng gây ung thư gan. Ung thư cổ tử cung do
một số dạng papilloma virus của người (HPV 16 và 18). Các retrovirus
HTLV-1 thường tham gia vào ung thư bạch cầu T (leukemia) ở người
trưởng thành. Tần số ung thư tăng rất cao ở các bệnh nhân thiếu hụt miễn
dịch (đối với người ghép mô, bị bệnh AIDS), rất có thể do cơ chế “ Giải kìm
hãm miễn dịch”, (Nossal, 1993).
2. Miễn dịch tự nhiên chống ung thư
Tham gia vào miễn dịch tự nhiên chống ung thư gồm 3 lo
ại tế bào:
- Các tế bào NK: Các tế bào này có khả năng phân hủy in vitro các dòng ung
thư biểu hiện yếu hoặc không biểu hiện các phân tử MHC. Sự tương tác đặc
146
hiệu phân tử cho phép phản ứng gây độc cho tế bào ung thư còn chưa sáng
tỏ. Các tế bào LAK (Lymphokine activated killer, tế bào diệt được hoạt hóa
bởi lymphokine) có khả năng phân hủy in vitro các tế bào bắt nguồn từ một
khối u.
- Các đại thực bào: Chúng được hoạt hóa in vitro nhờ các cytokine
như IFN-γ và các sản phẩm có nguồn gốc từ vi khuẩn và có khả năng phân
hủy invitro các tế bào ung thư. Tính đặc hiệu tương tác phân tử trong phản
ứng gây độc đối với các tế bào ung thư cũng chưa được biết rõ. TNF-α được
sản xuất ra từ các đại thực bào hoạt hóa có khả năng phá hủy nhiều dòng tế
bào ung thư.
Các tế bào ưa acid: Được hoạt hóa bởi IL-5 và các chất hòa tan khác
có tính độc cao đối với các mô tế bào bình thường và đối với ký sinh trùng
sống trong tế bào khối u.
3. Liệu pháp miễn dịch và miễn dịch chống ung thư
Việc nhận biết các kháng nguyên ung thư đặc hiệu là một khó khăn nên đa
số các biện pháp miễn dịch chữa bệnh mới chỉ dựa vào sự kích thích không
đặc hiệu các phản ứng miễn dịch. Tuy nhiên người ta cũng đã sử dụng các
phản ứng miễn dịch đặc hiệu kháng nguyên cho việc sử dụng các khối u có
nguồn gốc virus. Ví dụ các vaccine chống virus viêm gan B, đang được mở
rộng cho các vắc xin HBV, HCV, HPV-16
Người ta cũng có ý định sử dụng kháng thể đơn dòng chống lại
kháng nguyên của một số bệnh ung thư. Các kháng thể này có thể được cải
biến bằng cách gắn với một đồng vị phóng xạ hoặc một loại thuốc, độc tố vi
khuẩn hoặc độc tố thực vật nhằm tiêu diệt các tế bào ung thư.
Các cytokine, IFN-α cũng đang được sử d
ụng cho những kết quả
khả quan trong việc phòng trừ một số bệnh ung thư. Ngoài ra, người ta cũng
sử dụng cả những tế bào LAK của người bệnh được nuôi cấy khi có mặt của
IL-2, sau đó tiêm trở lại cho người bệnh.
Một nguyên tắc chữa bệnh ung thư khác đang được đánh giá là sử
147
dụng một số dạng phân tử như các dẫn xuất của vitamin A (acid retinoic)
hoặc một số kháng thể cho phép gây ra sự biệt hóa sớm các tế bào ung thư
và từ đó tạo ra quá trình sinh lý phá hủy các tế bào ung thư bằng cơ chế
apoptosis.
Các liệu pháp hóa học và phóng xạ, kết hợp với việc xây dựng lại hệ
thống tạo máu bằng cách cấy ghép các tế bào nguồn (CD34, Thy1) của bản
thân bệnh nhân (ghép cùng nguồn- autograff) cũng đã được ứng dụng.