CHƯƠNG II
KHÁI NIỆ M VỀ ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH
ĐẠI CƯƠNG
Trong cộng đồng sinh vật, đấu tranh sinh tồn là một trong các qui luật tự nhiên, cho
nên mọi sinh vật đều có ít nhiều khả năng tự bảo vệ chống lại sự xâm nhập của
bất kỳ vật lạ nào, nhằm bảo toàn tính toàn vẹn của chúng. Khả năng tự bảo vệ
xuất hiện ngay ở cơ thể sống nhỏ bé chưa tiến hoá. Cùng với sự tiến hoá của sinh
vật, các biện pháp bảo vệ ngày càng phong phú và hoàn thiện, trong đó đáp ứng
miễn dòch là một biện pháp quan trọng và phức tạp nhất.
Miễn dòch (immunity) là khả năng của cơ thể nhận ra và loại bỏ các vật lạ (Trong
miễn dòch học gọi là kháng nguyên). Ở cơ thể con người, đáp ứng miễn dòch có thể
tạm chia ra làm hai loại: miễn dòch tự nhiên và miễn đòch thu được, song cấn lưu ý
là hai loại đáp ứng này liên quan với nhau rất chặt chẽ.
1. MIỄN DỊCH TỰ NHIÊN HAY MIỄN DỊCH KHÔNG ĐẶC HIỆU
1.1 Khái niệm
Miễn dòch tự nhiên (native immunity, natural immunity) hay miễn dòch không đặc
hiệu (non-specific immunity) là khả năng tự bảo vệ sẵn có và mang tính di truyền
trong các cơ thể cùng một loài.
Nói cách khác, đó là khả năng tự bảo vệ của một cá thể có ngay từ lúc mới sinh,
không đòi hỏi phải có sự tiếp xúc trước của cơ thể với các kháng nguyên của vật lạ
(tức là không cần phải có giai đoạn mẫn cảm ).
Cơ chế này phát huy tác dụng, dù là kháng nguyên xâm nhập lần đầu hay các lần
sau, nhưng nó có vai trò quan trọng ở lần đầu tiên, vì lúc này đáp ứng miễn dòch
thu được chưa phát huy tác dụng. Trong nhiều trường hợp, miễn dòch tự nhiên là
giai đoạn mở đầu cho miẽn dòch thu được.
1.2 Các hàng rào của đáp ứng miễn dòch tựï nhiên:
1.2.1 - Hàng rào vật lý:
Đó là da và niêm mạc có tác dụng ngăn cách nội môi của cơ thể với ngoại môi
xung quanh.
Da lành lặn, không bò sây sát sẽ cản trở sự xâm nhập của kháng nguyên. Da gồm
rất nhiễu lớp tế bào, lớp tế bào ngoài cùng đă sừng hoá, luôn dược bong ra và đổi
mới, đâ tạo ra một cản trở vật lý trước sự xâm nhập của kháng nguyên.
Niêm mạc. tuy chỉ có một lớp tế bào nhưng cũng có tác dụng cản trở tốt, vì ngoài
tính đàn hồi như da, nó còn được bao phủ bởi lớp chất nhầy. Chất nhầy do những
tuyến ở dưới niêm mạc tiết ra, tạo nên một màng bảo vệ làm cho vi khuẩn và các
1
vật lạ không bám thẳng được vào tế bào, mà sự bám này là một điều kiện tiên
quyết để chúng có thể xâm nhập vào sâu hơn. Một số niêm mạc (mắt, miệng,
đường tiết niệu) thường xuyên được rửa sạch bởi các dòch tiết, loãng (nước mắt,
nước bọt, nước tiểu). Một số niêm mạc khác, đặc biệt là niêm mạc ở đường hô
hấp, lại có các vi nhung mao luôn luôn run động, có tác dụng cản bụi mang theo vi
khuẩn và các vật lạï, không cho chúng vào phế nang và đẩy dần chúng ra khỏi phế
quản cùng phản xạ ho và hắt hơi.
1.2.2 Hàng rào hoá học
Da và niêm mạc có vai trò quan trọng là ngăn cách cơ thể với môi trường bên
ngoài. Do đó, ngoài tác dụng cản trở cơ học, chúng còn được tăng cường bởi một
số yếu tố hoá học.
Trên da, nhờ có các chất tiết như axit lactic (tạo độ toan) axit béo của mồ hôi và
tuyến mỡ dưới da mà các vi khuẩn không tồn tại lâu được. L. Arnold đặt bacterium
progidisum trên da thì thấy sau 10 phút chỉ còn 10% có khả năng gây bệnh, sau 30
phút là 0%.
Tại niêm mạc, chất nhầy che chở bề mặt tế bào khỏi tác dụng của enzyme
neuraminidase của vi khuẩn. Dòch tiết của các tuyến như nước mắt, nước bọt, nước
mũi, sữa … có nhiều lysozyme, trong đó có muramidase, có tác dụng trên màng tế
bào vi khuẩn. Nhứng thành phần khác của huyết thanh như bổ thể (complement),
interferon thấm ra ngoài niêm mạc tham gia vào quá trình bảo vệ không đặc hiệu
này.
Như vậy, tại da và niêm mạc, hàng rào hoá học phối hợp và làm tăng tác dụng của
hàng rào vật lý. Một số tế bào, nhất là các thực bào chuyển từ máu qua niêm mạc,
cũng tham gia vào đáp ứng miễn dòch tự nhiên.
Một khi kháng nguyên dã vượt qua được hàng rào da và niêm mạc thì sẽ gặp phái
hàng rào hoá học ngay bên trong cơ thể, đó là huyết thanh có chứa lysozym,
protein phản ứng C (CRF: C reactive protein), các thành phần của bổ thể,
interferon, …
Tại ổ viêm, nồng độ protein phản ứng C tăng cao, cùng với sự có mặt của ion Ca
++
,
có tác dụng đối với phế cầu trùng và có thể cố đònh cả bổ thể nữa. Bổ thể có thể
được hoạt hoá bởi các chất hydrat cacbon, lypopolysaccarit, ... của vi khuẩn, do đó
chọc thủng vách tế bào và làm dung giải vi khuẩn.
Bổ thể là một hệ thống nhiều thành phần, bản chất protein được hoạt hoá theo một
trình tự nhất đònh. Khi được hoạt hoá, mỗi thành phần được cắt ra ít nhất làm hai
phần, mỗi phần có tác dụng riêng. Một số thành phần bổ thể khi được hoạt hoá,
như C3a, C5a có tác dụng hóa ứng động bạch cầu, gây dãùn mạch, giải phóng các
hoá chất trung gian từ các hạt của bạch cầu ái kiềm. Một số thành phần khác, như
C3b, còn dính vào vi khuẩn, giúp cho các tế bào thực bào dễ tiếp cận và tiêu diệt
2
vi khuẩn, vì trên bể mặt các tế bào này có các receptor đặc hiệu dành cho C3b
(C3R). Đó là tác dụng chuẩn bò của bổ thể.
Interferon là một họ protein được sản xuất bởi nhiều loại tế bào, có hoạt tính đề
kháng không đặc hiệu các virus nhiễm ở tế bào cùng loài. Khi xâm nhập vào trong
tế bào, virus sẽ hướng bộ máy nhân bản của tế bào hoạt động theo chiều hướng có
lợi cho chúng khiến tế bào bò phá huỷ. Nhưng các tế bào bò nhiễm virus lại có khả
năng sinh ra interferon thấm ra các tế bào chung quanh, giúp cho chúng không bò
virus xâm nhập tiếp. Như vậy, interferon cũng có tác dụng như một loại thuốc
kháng sinh tự nhiên giống như lysozym dối với vi khuẩn, nhưng tất nhiên với cơ
chế khác hẳn. Interferon kích thích các tế bào sản sinh ra một protein phong bế
quá trình sao chép của virus ở khâu RNA thông tin (RNAm) nhờ đó mà tế bào
không bò nhiễm virus nữa, kể cả đối với một virus khác.
1.2.3 - Hàng rào tế bào:
Đây là hàng rào quan trọng và phức tạp nhất. Trên niêm mạc có rất nhiều tế bào
có khả năng thực bào di tản từ nội môi ra. Chúng dã được Metchnikoff phát hiện
ra từ những năm đầu thế kỷ XX gồm hai loại: tiểu thực bào (microphage) và đại
thực bào (macrophage). Tiểu thực bào là những bạch cẩu đa nhân trung tính của
máu, còn đại thực bào cũng bắt nguồn từ tuỷ xương phân hoá thành tế bào đơn
nhân (monocyte) ở máu rồi di tản tới các mô trở thành hệ thống võng nội mô.
Quá trình thực bào được chia lâm ba giai đoạn:
1.2.3.a Giai đoạn gắn:
Các vi sinh vật khi gặp các thực bào sẽ dính vào màng thực bào nhờ các receptor
bề mặt khác nhau. Các receptor này có thể là các phân tử của thực bào như MBP
(manose binding protein), các adhesin, hoặc thông qua các thành phần của bổ thể
như C3, C5 bởi các C3R, C5R sau khi các thành phần này đã bám trước trên đối
tượng của thực bào (vi khuẩn).
Sự kiện đối tượng thực bào gắn vào receptor sẽ khởi động việc chuyển tín hiệu vào
bên trong tế bào để gây nên qua trình nuốt và tiêu.
1.2.3.b Giai đoạn nuốt:
Màng tế bào bò lõm vào, chất nguyên sinh sẽ tạo ra các chân giả bao lấy vi sinh vật
rồi đóng kín lại tạo thành “hốc thực bào” (phagosom) (phago: ăn; som: thể)
1.2.3.c Giai đoạn tiêu:
Các hạt lysosom đến gần các hốc thực bào, xảy ra hiện tượng hoà màng, màng
lysosom hoà cùng màng phagosom (gọi là phagolysosom). Các chất có trong
lysosom sẽ đổ vào hốc thực bào để tiêu huỷ đối tượng thực bào. Trong phago-
lysosom, vi sinh vật bò tiêu diệt bởi các nhân tố như: pH axit, enzyme thuỷ phân,
polypeptide diệt khuẩn, superoxyt (sản phẩm của sự bùng nổ oxy hoá nội bào).
3
Quá trình thực bào được khuyếch đại bởi một số thành phần bổ thể đã đượchoạt
hoá. Đồng thời, trong một chừng mực nhất đònh, sự phòng thíc ra khỏi tế bào các
thành phần của phago-lysosom làm tăng phản ứng viêm cấp, tăng tính thấm thành
mạch, tăng huy động bạch cầu đến ổ viêm. Các bạch cầu giải phóng các chất gây
sốt làm tăng quá trình thực bào.
Tế bào diệt tự nhiên (NK: Natural Killer Cells) là biến thể của lymphocyte nhưng
có khả năng tiêu diệt không đặc hiệu các tế bào u và các tế bào chứa virus bằng
chất tiết của chúng (perforin).
1.2.4 Hàng rào thể chất
Cho đến nay người ta vẫn chưa hiểu rõ được hết các yếu tố của hàng rào thể chất,
chỉ biết đó là tổng hợp tất cả các đặc điểm hình thái và chức năng của cơ thể.
Những đặc điểm đó khá bền vững, có tính di truyền, quyết đònh tính phản ứng của
cơ thể trước những yếu tố xâm nhập. Chính hàng rào này đã tạo nên sự khác nhau
giữa loài này với loài khác, cá thể này với cá thể khác, tước sự tấn công của vật lạ.
Nói một cách khác, hàng rào thể chất đã tạo nên tình huống lá cá thể này, loài này
có thể hoàn toàn hay ít nhiều đề kháng với một sự xâm nhập của một loại vi sinh
vật nào đó, hoặc ngược lại nhạy cảm với một số loại khác.
Ngày nay, những thành tựu mới nhất về di truyền miễn dòch học đã xác nhận khái
niệm thể chất trong bệnh sinh (pathogenesis) của một số bệnh, cụ thể là các bệnh
có hệ số liên quan cao đối với một số nhóm hoà hợp mô chủ yếu.
1.2.5 Viêm không đặc hiệu
Tất cả cơ chế bảo vệ trên đây có thể thấy ở một hiện tượng rất thường gặp, đó là
viêm không đặc hiệu. Hiện tượng này đã được đề cập đến từ thời thượng cổ với 4
triệu chứng kinh điển: sưng, nóng, đỏ, đau. Về bản chất, cốt lõi của quá trình viêm
là phản ứng của tế bào, kèm theo hàng loạt các chuỗi phản ứng với mục đích làm
cho phản ứng của tế bào được thuận lợi hơn.
Phản ứng vận mạch, trước tiên do cơ chế thần kinh sau đó là cơ chế hoá học, làm
giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch, kết quả là làm tăng sự xuyên mạch của các
bạch cầu. Một khi yếu tố lạ vượt qua được hàng rào vật lý vào được bên trong cơ
thể thì bản thân nó có thể gây ra được nhứng huỷ hoại mô thuỳ thuộc vào sức mạnh
vật lý và hoá học của chính bản thân nó. Huỷ hoại này, trước hết, sẽ gây nên các
phản xạ thần kinh co mạch tức thời của cơ thể vật chủ song không kéo dài được
lâu. Đồng thời, một số tế bào có thể bò phá huỷ và phóng thích histamin sẵn có ra
gian bào gây hoạt hoá bổ thể tạo các hợp chất hoạt hoá thành mạch như C3a, C5a,
… hoặc kích thích chuyển hoá ở màng tế bào như từ axit arachidonic tạo thành các
chất hoạt mạch khác như prostaglandin và leukotrien. Nhiều chất trung gian khác
sẵn có hoặc mới hình thành do yếu tố lạ gây bệnh được phóng thích tại nơi yếu tố
này xâm nhập. Quan trọng nhất là các đại thực bào (tế bào Langerhans ở dưới da,
4
nguyên bào sơ cấp hay đại thực bào từ máu ra). Dưới kích thích của yếu tố viêm
(vật lạ, vi sinh vật, …) đại thức bào tiết interleukin-1 (IL-1), interferon (IFN) là
những cytokin có tác dụng khuyếch đại phản ứng tại chỗ và toàn thân.
1.2.5.a Phản ứng tại chỗ
Các cytokin nêu trên có tác dụng:
• Hoá ứng động bạch cầu (tiểu thực bào là chủ yếu): hấp dẫn, lôi kéo bạch
cầu bằng tác nhận hoá học
• Cảm ứng xuất hiện các phân tử bám dính trên mặt các bạch cầu và trên bề
mặt tế bào nội mô thành mạch tạo ra hiện tượng bạch cầu bám vào đây rồi
chui qua thành mạch, tiến tới ổ viêm.
• Cảm ứng các hoạt động nội bào của bạch cầu: hoạt hoá hệ thống chuyển tin
(adenylcyclase, protein G), hệ thống tín hiệu thứ 2 (phosphoryl oxy hoá) làm
cho các tế bào hiệu ứng thay đổi hình dáng, vận động, mất hạt, tăng oxy
hoá.
1.2.5b Toàn thân
Cùng với các cytokin nêu trên, đại thực bào còn tiết IL-6 có tác dụng trên thần kinh
trung ương gây sót, gây cảm ứng hoạt động trục dưới đồi – thượng thận, đặc biệt
làm cho tế bào gan tăng cường sản xuất các protein tham gia vào quá trình viêm
gọi chung là các protein của pha viêm cấp (APP: acute phase protein).
Như vậy, ngay khi có sự xâm nhập của kháng nguyên thì phản ứng viêm không dặc
hiệu đã đïc hình thành, tuỳ mức độ mãnh liệt của phản ứng mà cơ thể không nhận
biết hoặc dủ mạng để thể hiện đầy đủ 4 triệu chứng cơ bản sưng, nóng, đỏ, đau.
Một số chất tiết tại chỗ gây hoá ứng động bạch cầu, thu hút chúng tới ổ viêm. Tại
đây, tiểu thực bào và đại thực bào có nhiệm vụ tiêu diệt và loại trừ yếu tố gây
viêm. Bạch cầu ưa axit và bạch cầu ưa kiềm có vai trò điều hoà phản ứng viêm.
Các chất tiết kèm theo như fibrinogen, globulin, bổ thể, … bao vây ổ viêm, hạn chế
sự lan rộng của yếu tố gây viêm cũng có tác dụng khuyếch đại phản ứng.
Như vậy, về cơ bản, phản ứng viêm là phản ứng có lợi cho cơ thể, nó chỉ có hại khi
các phản ứng này mãnh liệt quá mức bình thường.
Tóm lại, khi kháng nguyên xâm nhập vào cơ thể, chúng sẽ gặp phải hàng loạt các
cơ chế bảo vệ không đặc hiệu trong đáp ứng miễn dòch tự nhiên, với mục đích tiêu
diệt và loại trừ chúng ra khỏi cơ thể. Một số kháng nguyên khi tái xâm nhập, thì
chúng sẽ gặp phải các cơ chế đặc hiệu trong đáp ứng miễn dòch thu được. Như vậy,
đáp ứng miễn dòch tự nhiên có tác dụng khởi động đáp ứng miễn dòch thu được,
ngược lại, một khi đáp ứng miễn dòch thu được sẽ làm đáp ứng miễn dòch tự nhiên
được tăng cường.
5