BẮT GIỮ, XỬ LÝ VÀ TRÌNH DIỆN KHÁNG NGUYÊN (Kỳ 7) docx

BẮT GIỮ, XỬ LÝ VÀ TRÌNH DIỆN
KHÁNG NGUYÊN
(Kỳ 7)
Các phân tử MHC thu lượm các peptide trong quá trình chúng được sinh
tổng hợp và lắp ghép lại với nhau bên trong tế bào. Vì thế các phân tử MHC trình
diện các peptide có nguồn gốc từ các vi sinh vật tồn tại bên trong các tế bào của
túc chủ. Đây là lý do tại sao các tế bào lympho T nhận diện được các vi sinh vật
bên trong các tế bào và trở thành nhân vật chính trong đáp ứng miễn dịch chống
các vi sinh vật nội bào. Các phân tử MHC lớp I tiếp nhận các peptide có nguồn
gốc từ các protein tự do trong bào tương còn các phân tử MHC lớp II thì tiếp nhận
các peptide có nguồn gốc từ các protein chứa trong các bọng bên trong tế bào. Cơ
chế và tầm quan trọng của các quá trình này sẽ được đề cập trong phần tiếp theo
của chương này. Chỉ có các phân tử MHC đã tiếp nhận peptide mới được phô bầy
trên bề mặt tế bào một cách ổn định. Lý do là vì hai chuỗi của mỗi phân tử MHC
phải được lắp ráp lại với nhau và phải có peptide gắn vào nữa mới tạo ra được một
cấu trúc có tính ổn định để tồn tại, còn các phân tử MHC không có peptide gắn
vào sẽ không có tính ổn định và bị loại bỏ ngay bên trong các tế bào. Yêu cầu cần
phải có peptide gắn vào để bảo đảm cho có các phân tử MHC “được việc” (tức là
các phân tử có trình diện peptide) mới được bộc lộ trên bề mặt tế bào để cho các tế
bào T nhận diện.
Ở mỗi cá thể thì các phân tử MHC có thể trình diện các peptide có nguồn
gốc ngoại lai (ví dụ như các vi sinh vật hoặc các protein lạ) cũng như các peptide
có nguồn gốc từ chính các protein của cá thể ấy. Việc phân tử MHC không phân
biệt được “địch-ta” hay “lạ-quen” (có tài liệu dùng là “ngã và bất ngã”) như vậy
đặt ra hai câu hỏi. Thứ nhất, tại mỗi thời điểm số lượng các protein của cơ thể
nhiều hơn rất nhiều so với các protein của vi sinh vật, vậy tại sao các phân tử
MHC sau khi đã được lắp ráp hoàn chỉnh lại thường không gắn với các peptide
của cơ thể mà cũng không có khả năng trình diện được kháng nguyên lạ? Câu trả
lời dường như là các phân tử MHC mới luôn luôn được sinh tổng hợp ra và sẵn
sàng tiếp nhận các peptide và các phân tử MHC này cũng dễ dàng thâu tóm bất kỳ
peptide nào có mặt trong tế bào. Ngoài ra mỗi tế bào T có thể cũng chỉ cần nhận

diện một peptide được trình diện bởi phân tử MHC với tần suất rất thấp chỉ
khoảng 0.1% đến 1% trong tổng số khoảng 100.000 phân tử MHC trên một tế bào
trình diện kháng nguyên. Do vậy mà ngay cả khi chỉ có rất ít phân tử MHC trình
diện một peptide thì cũng đủ để khởi động một đáp ứng miễn dịch. Câu hỏi thứ hai
là, nếu các phân tử MHC thường xuyên trình diện các peptide của cơ thể thì tại sao
chúng ta lại không có những đáp ứng miễn dịch chống lại những kháng nguyên
của chính bản thân cơ thể chúng ta hay còn gọi là các đáp ứng tự miễn dịch? Câu
trả lời là các tế bào T đặc hiệu với các kháng nguyên của cơ thể (các tự kháng
nguyên) thường sẽ bị tiêu diệt hoặc bất hoạt (quá trình này sẽ được trình bầy chi
tiết trong phần dung nạp miễn dịch và bệnh tự miễn). Mặc dù người ta còn có vẻ
như chưa chắc chắn lắm về việc các phân tử MHC trình diện các peptide của bản
thân, thực ra đây là mấu chốt của chức năng kiểm soát bình thường của các tế bào
T. Các tế bào T thường tuần tiễu khắp cơ thể để tìm kiếm các peptide đã được gắn
với các phân tử MHC, chúng không phản ứng với các peptide có nguồn gốc từ các
protein của cơ thể nhưng chúng có thể đáp ứng lại với số lượng ít ỏi các peptide
của vi sinh vật.
Như vậy chúng ta đã biết các phân tử MHC có khả năng trình diện các
peptide chứ không phải cả phân tử kháng nguyên protein nguyên vẹn của vi sinh
vật. Vậy phải có những cơ chế nào đó để chuyển các protein thường có trong tự
nhiên thành các peptide để từ đó các peptide có thể gắn vào với phân tử MHC. Sự
chuyển đổi các protein thành các peptide như vậy diễn ra trong một quá trình được
gọi là xử lý hay chế biến kháng nguyên (antigen processing) sẽ được mô tả dưới
đây.
Xử lý các kháng nguyên protein
Các protein ở bên ngoài tế bào được các tế bào trình diện kháng nguyên
thâu tóm vào trong các bọng rồi xử lý thành các peptide, sau đó các peptide này sẽ
được các phân tử MHC lớp II trình diện ra bề mặt tế bào. Ngược lại, các protein ở
trong bào tương của các tế bào có nhân sẽ được xử lý thành các peptide và sau đó
được các phân tử MHC lớp I trình diện ra bề mặt tế bào. Hai hình thức xử lý
kháng nguyên như vậy được thực hiện nhờ các bào quan và các protein khác nhau

được liệt kê trong bảng 8.3. Các bào quan và protein này được thiết kế để tiếp
nhận tất cả các protein có nguồn gốc bất kỳ từ môi trường bên ngoài hay bên trong
tế bào. Sự phân luồng thành hai hình thức xử lý kháng nguyên như vậy cũng là để
đảm bảo rằng các loại tế bào T khác nhau sẽ nhận diện các kháng nguyên từ các
khu vực khác nhau như được trình bầy dưới đây.
Bảng 8.3: Đặc điểm của các con đường xử lý kháng nguyên
Đặc điểm Con đư
ờng MHC
lớp II
Con đư
ờng MHC
lớp I
Thành ph
ần của
phức hợp peptide-phân t
ử
MHC ở trạng thái ổn định
Các chu
ỗi đa kiểu
hình a và b, peptide
Chuỗi đa kiểu h
ình a,
b-2 microglobulin, peptide
Loại tế b
ào trình
diện kháng nguyên
Các tế b
ào có tua,
các tế b
ào đơn nhân làm

nhiệm vụ thực b
ào, các
lympho B, các tế bào n
ội
Tất cả các tế b
ào có
nhân
mô, biểu mô tuyến ức
Các tế b
ào T đáp
ứng
Các tế bào TCD4
+
(chủ yếu là các tế bào T h
ỗ
trợ)
Các tế bào TCD8
+

Ngu
ồn kháng
nguyên protein
Các protein có
trong endosome ho
ặc
lysosome (hầu hết đư
ợc
nhập nội bào t
ừ môi
trường ngoại bào)

Các protein có trong
bào tương (hầu hết đư
ợc
tổng hợp trong tế bào; nhi
ều
loại protein t
ừ trong các
phagosome đi ra bào tương)

Các enzyme t
ạo ra
các peptide
Các protease có
trong endosome ho
ặc
lysosome (ví dụ nh
ư các
cathepsin)
Proteasome trong
bào tương
V
ị trí phân tử MHC
tiếp nhận peptide
Các b
ọng kín
chuyên biệt
Lưới nội nguyên sinh

Các phân t
ử tham

Chuỗi cố định, DM

TAP
gia vào quá trình v
ận
chuyển các peptide và ti
ếp
nhận phân tử MHC


Hình 8.11: Các con đường xử lý các protein kháng nguyên bên trong tế bào