mien dich

ĐẠI CƯƠNG VỀ MIỄN DỊCH HỌC

Miễn dịch (immunity) là trạng thái đề kháng với bệnh tật, đặc biệt là các bệnh nhiễm trùng. Hệ thống miễn dịch là tập hợp các tế bào, mô và các phân tử tham gia vào quá trình đề kháng chống nhiễm trùng. Đáp ứng miễn dịch là phản ứng có sự phối hợp của các tế bào và phân tử thành phần của hệ thống miễn dịch. Miễn dịch học là môn học nghiên cứu về hệ thống miễn dịch và các đáp ứng của hệ thống này trước các tác nhân gây bệnh xâm nhập vào cơ thể. Chức năng sinh lý của hệ thống miễn dịch là ngăn ngừa những nhiễm trùng mới và loại bỏ các nhiễm trùng đã xẩy ra. Cuốn sách này tập trung mô tả hệ thống miễn dịch dưới góc độ chức năng căn bản này.
Có thể dễ dàng nhận ra tầm quan trọng của hệ thống miễn dịch đối với sức khoẻ con người bằng cách theo dõi những người bị suy giảm miễn dịch. Những người này dễ mắc phải các loại nhiễm trùng nguy hiểm có thể đe doạ tính mạng (Bảng 1.1). Ngược lại, sử dụng vaccine để kích thích các đáp ứng miễn dịch chống lại các vi sinh vật là phương pháp hiệu quả nhất giúp cơ thể đề kháng chống lại các loại nhiễm trùng và nhờ có vaccine chúng ta đã loại bỏ được bệnh đậu mùa, một loại bệnh gây ra bởi virus, trên phạm vi toàn cầu. Từ khi đại dịch AIDS (acquired immuno-defficiency syndrome – hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải) xuất hiện vào những năm 1980 lại càng cho chúng ta thấy rõ tầm quan trọng của hệ thống miễn dịch trong việc bảo vệ cơ thể trước các loại nhiễm trùng. Tuy nhiên, miễn dịch học không dừng lại ở chỗ chỉ nghiên cứu về các bệnh nhiễm trùng (Bảng 1.1). Nhờ có các nghiên cứu miễn dịch ghép chúng ta mới hiểu được đáp ứng miễn dịch còn là rào cản chủ yếu đối với sự thành công của khoa học ghép tạng, một phương pháp điều trị ngày càng được sử dụng rộng rãi để thay thế các cơ quan bị mất chức năng. Nhờ kết quả của các nghiên cứu miễn dịch trong ung thư, người ta cũng đang cố gắng điều trị ung thư bằng cách kích thích các đáp ứng miễn dịch chống lại các tế bào ung thư trong nhiều loại bệnh lý ác tính ở người. Ngoài ra, các đáp ứng miễn dịch bất thường cũng là nguyên nhân của nhiều loại bệnh lý có tỷ lệ mắc bệnh và tử vong cao là đối tượng nghiên cứu của miễn dịch bệnh lý. Vì những lý do trên, chuyên ngành miễn dịch học đã thu hút được sự chú ý của đông đảo các nhà lâm sàng, các nhà khoa học thuộc các chuyên ngành khác và của cả cộng đồng.

Bảng 1.1: Tầm quan trọng của hệ thống miễn dịch
(Only registered and activated users can see links. Registry now!)

Trong chương mở đầu này chúng ta sẽ tìm hiểu một số thuật ngữ có tính danh pháp miễn dịch học, một số đặc điểm chung và nổi bật của các đáp ứng miễn dịch. Kết thúc chương này chúng ta có thể hiểu được:
• Có mấy loại đáp ứng miễn dịch bảo vệ cơ thể trước các loại nhiễm trùng?
• Đặc điểm của trạng thái miễn dịch và các cơ chế tạo nên những đặc điểm đó?
Những nguyên lý cơ bản được đề cập trong chương này sẽ còn được trình bầy chi tiết hơn trong những chương sau.

Miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng
Các cơ chế đề kháng của cơ thể bao gồm miễn dịch bẩm sinh (innate immunity) có vai trò bảo vệ cơ thể ngay lập tức (ngay khi mới sinh ra cũng như ngay khi nhiễm trùng mới xẩy ra) chống lại nhiễm trùng và miễn dịch thích ứng (adaptive immunity) là trạng thái miễn dịch xuất hiện chậm hơn và tham gia vào bảo vệ cơ thể chống nhiễm trùng ở giai đoạn muộn hơn nhưng hiệu quả hơn (Hình 1.3). Thuật ngữ miễn dịch bẩm sinh còn được gọi là miễn dịch tự nhiên (natural immunity hay native immunity) phản ánh một thực tế là dạng đề kháng này luôn luôn tồn tại ở các cá thể khoẻ mạnh, có tác dụng thường trực ngăn chặn sự xâm nhập của các vi sinh vật vào các mô và nhanh chóng loại bỏ các vi sinh vật nếu như chúng đã xâm nhập vào mô rồi. Miễn dịch thích ứng trước kia còn được gọi là miễn dịch đặc hiệu (specific immunity) hay miễn dịch thu được (aquired immunity) là loại đề kháng của cơ thể được kích thích bởi các vi sinh vật xâm nhập vào các mô và như vậy kiểu đáp ứng này là để thích ứng với sự có mặt của các vi sinh vật khi chúng đã xâm nhập vào cơ thể.

(Only registered and activated users can see links. Registry now!)
Hình 1.3: Các cơ chế căn bản của miễn dịch bẩm sinh và thích ứng

Phòng tuyến đầu tiên của miễn dịch bẩm sinh bao gồm các rào cản là các biểu mô, các tế bào chuyên biệt và các chất kháng sinh tự nhiên có mặt ở biểu mô. Tất cả các thành phần này có chức năng chung là ngăn chặn sự xâm nhập của vi sinh vật vào cơ thể. Nếu các vi sinh vật đã xuyên qua được lớp biểu mô này và xâm nhập vào các mô hoặc vào hệ tuần hoàn thì chúng sẽ bị tấn công bởi các tế bào làm nhiệm vụ thực bào, các tế bào lympho chuyên trách có tên gọi là tế bào giết tự nhiên (natural killer – gọi tắt là tế bào NK), và các protein huyết tương bao gồm các protein của hệ thống bổ thể. Tất cả các cơ chế kể trên của miễn dịch bẩm sinh nhận diện một cách đặc hiệu và phản ứng chống lại các vi sinh vật nhưng không phản ứng chống lại các chất ngoại lai không có nguồn gốc từ các vi sinh vật. Các cơ chế khác nhau của miễn dịch bẩm sinh có thể đặc hiệu với các phân tử được tạo ra bởi các loại vi sinh vật khác nhau. Ngoài chức năng cung cấp khả năng đề kháng sớm, các đáp ứng miễn dịch bẩm sinh còn có tác dụng tăng cường cho các đáp ứng miễn dịch thích ứng chống lại các tác nhân nhiễm trùng. Các thành phần và cơ chế của đáp ứng miễn dịch bẩm sinh sẽ được trình bầy chi tiết trong chương 2.
Mặc dù miễn dịch bẩm sinh có thể chống lại một cách hiệu quả nhiều loại nhiễm trùng, song các vi sinh vật gây bệnh cho người lại tiến hoá để chống lại khả năng đề kháng tự nhiên của người. Vì thế đề kháng lại các loại tác nhân gây bệnh này chính là chức năng của đáp ứng miễn dịch thích ứng, và cũng vì vậy mà những cá thể có khuyết tật trong các thành phần của hệ thống đáp ứng miễn dịch thích ứng dễ bị nhiễm trùng hơn. Hệ thống đáp ứng miễn dịch thích ứng bao gồm các tế bào lympho và các sản phẩm của chúng như các kháng thể. Trong khi các cơ chế của miễn dịch bẩm sinh nhận diện các cấu trúc giống nhau giữa các vi sinh vật khác nhau để tấn công vào đó thì các tế bào của đáp ứng miễn dịch thích ứng lại có các thụ thể có khả năng nhận diện một cách đặc hiệu các chất khác nhau do các vi sinh vật tạo ra cũng như những phân tử không có nguồn gốc từ vi sinh vật. Các chất này được gọi là các kháng nguyên (antigen). Các đáp ứng miễn dịch thích ứng thường chỉ được châm ngòi khi các vi sinh vật hoặc các kháng nguyên của chúng xâm nhập qua hàng rào biểu mô và được chuyển tới các cơ quan lympho, tại đó chúng được các tế bào lympho nhận diện. Các đáp ứng miễn dịch thích ứng tạo ra các cơ chế chuyên trách để chống lại các loại nhiễm trùng khác nhau. Ví dụ các kháng thể có chức năng loại bỏ các vi sinh vật có trong các dịch ngoại bào, các tế bào lympho T hoạt hoá thì loại bỏ các vi sinh vật sống bên trong các tế bào của túc chủ. Các cơ chế chuyên trách này của miễn dịch thích ứng sẽ được đề cập đến trong suốt cuốn sách này. Các đáp ứng miễn dịch thích ứng thường sử dụng các tế bào và phân tử của hệ thống miễn dịch bẩm sinh để loại bỏ các vi sinh vật, đồng thời miễn dịch thích ứng cũng làm tăng cường một cách mạnh mẽ các cơ chế kháng vi sinh vật của miễn dịch bẩm sinh. Ví dụ như các kháng thể (một thành phần của miễn dịch thích ứng) bám vào các vi sinh vật và các vi sinh vật đã bị các các kháng thể bao phủ như vậy sẽ dễ dàng bám vào và hoạt hoá các tế bào làm nhiệm vụ thực bào (một thành phần của miễn dịch bẩm sinh) có vai trò “ăn” (từ Hán Nôm là “thực”) và sau đó phá huỷ các vi sinh vật. Có rất nhiều ví dụ tương tự về sự hợp tác giữa miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng sẽ được đề cập đến trong các chương tiếp theo. Để tiện theo dõi, trong toàn bộ cuốn sách này, các thuật ngữ hệ thống miễn dịch và đáp ứng miễn dịch là ám chỉ miễn dịch thích ứng, trừ khi được đề cập cụ thể trong những trường hợp nhất định.

Các loại miễn dịch thích ứng
Có hai loại miễn dịch thích ứng được gọi là miễn dịch dịch thể (humoral immunity) và miễn dịch qua trung gian tế bào (cell-mediated immunity) (gọi tắt là miễn dịch tế bào) được thực hiện bởi các tế bào và phân tử khác nhau. Miễn dịch dịch thể để chống lại các vi sinh vật sống bên ngoài còn miễn dịch tế bào để chống lại các vi sinh vật sống bên trong tế bào của túc chủ (Hình 1.4). Miễn dịch dịch thể được thực hiện bởi các protein được gọi là các kháng thể (antibody) do các tế bào lympho B tạo ra. Các kháng thể được chế tiết vào hệ thống tuần hoàn và vào các dịch tiết của các màng nhầy. Các kháng thể có vai trò trung hoà và loại bỏ các vi sinh vật cùng các độc tố do chúng tạo ra xuất hiện trong máu và trong các lumen của các cơ quan có màng nhầy che phủ như đường tiêu hoá và đường hô hấp. Một trong số những chức năng quan trọng nhất của kháng thể đó là ngăn chặn các vi sinh vật xuất hiện ở các màng nhầy cũng như khi chúng còn đang ở trong máu, không cho chúng xâm nhập vào các tế bào và mô liên kết. Bằng cách đó các kháng thể có thể ngăn ngừa được nhiễm trùng ngay ở giai đoạn rất sớm không cho chúng xuất hiện. Tuy nhiên các kháng thể lại không có khả năng tiếp cận được các vi sinh vật sống và nhân lên bên trong các tế bào của túc chủ bị nhiễm chúng. Dạng đáp ứng đề kháng chống lại các vi sinh vật nội bào ấy được gọi là miễn dịch qua trung gian tế bào vì đáp ứng này được thực hiện bởi các tế bào có tên gọi là các tế bào lympho T. Một số tế bào lympho T có tác dụng hoạt hoá các tế bào làm nhiệm vụ thực bào tiêu huỷ các vi sinh vật mà chúng đã nuốt vào rồi chứa trong các bọng thực bào. Các tế bào lympho khác thì lại có vai trò giết chết bất kỳ tế bào nào của túc chủ có chứa các vi sinh vật trong bào tương của chúng. Như sẽ được trình bầy trong chương 3 và các chương tiếp theo, các kháng thể do các tế bào lympho B tạo ra nhằm mục đích nhận diện một cách đặc hiệu các kháng nguyên của vi sinh vật ngoại bào còn các tế bào lympho T thì nhận diện các kháng nguyên được tạo ra bởi các vi sinh vật nội bào. Một điểm khác biệt quan trọng nữa giữa các tế bào lympho T và B đó là hầu hết các tế bào T chỉ nhận diện các kháng nguyên có bản chất là protein của vi sinh vật trong khi đó các kháng thể có khả năng nhận diện nhiều loại phân tử khác nhau của vi sinh vật bao gồm các protein, carbohydrate và lipid.

(Only registered and activated users can see links. Registry now!)
Hình 1.4: Các loại miễn dịch thích ứng

Trạng thái miễn dịch ở một cơ thể nào đó được tạo ra sau khi bị nhiễm trùng hoặc dùng vaccine thì gọi là miễn dịch chủ động (active immunity). Trạng thái miễn dịch có được nhờ chuyển các kháng thể hoặc các tế bào lympho từ một cơ thể khác đã có miễn dịch chủ động sang thì gọi là miễn dịch thụ động (passive immunity). Một cá thể nào đó đã tiếp xúc với các kháng nguyên của một vi sinh vật sẽ hình thành một đáp ứng chủ động để loại bỏ vi sinh vật đó và tạo ra khả năng đề kháng chống lại vi sinh vật đó trong lần nhiễm tiếp theo. Cá thể đó được gọi là đã miễn dịch với vi sinh vật đó. Ngược lại, cá thể chưa có miễn dịch với một vi sinh vật nào đó là cá thể trước đó chưa từng tiếp xúc với các kháng nguyên của vi sinh vật này (qua lây nhiễm hoặc dùng vaccine). Chúng ta sẽ tập trung chủ yếu vào các cơ chế miễn dịch chủ động. Trong miễn dịch thụ động thì một cá thể chưa có miễn dịch nhận các tế bào (ví dụ như các tế bào lympho) hoặc các phân tử (ví dụ như các kháng thể) từ một cá thể khác đã có miễn dịch với một loại nhiễm trùng nào đó; trong một khoảng thời gian nhất định tương ứng với thời gian tồn tại của các tế bào lympho hoặc các kháng thể được đưa vào, thì cơ thể nhận ấy có khả năng chống lại được nhiễm trùng. Vì thế miễn dịch thụ động rất hữu ích trong việc nhanh chóng tạo ra trạng thái miễn dịch ngay cả trước khi cá thể đó hình thành được đáp ứng miễn dịch chủ động. Tuy nhiên miễn dịch thụ động không tạo ra được sức đề kháng lâu bền chống lại nhiễm trùng. Một ví dụ đặc trưng của miễn dịch thụ động đó là trạng thái miễn dịch của trẻ sơ sinh. Hệ thống miễn dịch của trẻ sơ sinh chưa đủ hoàn thiện để có thể chống lại nhiều loại tác nhân gây bệnh song trẻ vẫn được bảo vệ khỏi nhiễm trùng nhờ có các kháng thể được chuyển từ người mẹ sang cho trẻ qua nhau thai và qua sữa mẹ.

Đặc điểm của đáp ứng miễn dịch thích ứng
Các đặc điểm quan trọng nhất của đáp ứng miễn dịch thích ứng và cũng là các đặc điểm để phân biệt giữa miễn dịch thích ứng với miễn dịch bẩm sinh đó là tính đặc hiệu đối với các kháng nguyên có cấu trúc khác nhau và trí nhớ miễn dịch đối với kháng nguyên đã tiếp xúc trước đó (Bảng 1.2).

(Only registered and activated users can see links. Registry now!)
Bảng 1.2: Đặc điểm của các đáp ứng miễn dịch thích ứng

Tính đặc hiệu
Tính đặc hiệu của các đáp ứng miễn dịch được minh hoạ bằng quan sát cho thấy tiếp xúc trước đó với một kháng nguyên sẽ tạo ra được các đáp ứng mạnh hơn trong những lần thử thách tiếp theo với cùng kháng nguyên đó nhưng đáp ứng không mạnh hơn khi thử thách với những kháng nguyên khác, cho dù là các kháng nguyên tương đối giống nhau (Hình 1.6). Hệ thống miễn dịch có khả năng phân biệt được khoảng ít nhất là một tỉ kháng nguyên khác nhau hoặc những phần khác nhau của các kháng nguyên. Tính đặc hiệu với nhiều kháng nguyên khác nhau cho thấy tập hợp tất cả các tế bào lympho với tính đặc hiệu khác nhau, đôi khi được gọi là mức độ đa dạng trong tính đặc hiệu của tế bào lympho (lymphocyte repertoire), là vô cùng phong phú. Điểm căn bản của tính đặc hiệu và đa dạng này là các tế bào lympho biểu lộ các thụ thể phân bố thành từng clone dành cho kháng nguyên, có nghĩa là toàn bộ quần thể các tế bào lympho có chứa rất nhiều các clone tế bào khác nhau (mỗi clone là một tập hợp của các tế bào giống hệt nhau được tạo thành từ cùng một tế bào tiền thân). Mỗi clone biểu lộ một thụ thể dành cho kháng nguyên khác với các thụ thể dành cho kháng nguyên mà các clone tế bào khác biểu lộ. Giả thuyết lựa chọn clone (clonal selection hypothesis) của Burnet (giải Nobel y học 1960) được đưa ra từ những năm 1950 đã tiên đoán một cách chính xác rằng các clone của các tế bào lympho đặc hiệu với các kháng nguyên khác nhau được hình thành trước khi chúng tiếp xúc với các kháng nguyên ấy, và mỗi kháng nguyên tạo ra một đáp ứng miễn dịch bằng cách lựa chọn và hoạt hoá các tế bào lympho của một clone đặc hiệu với nó (Hình 1.7). Ngày nay chúng ta đã hiểu được tính đặc hiệu và tính đa dạng của các tế bào lympho được hình thành như thế nào (xem chương 4).

(Only registered and activated users can see links. Registry now!)
Hình 1.6: Tính đặc hiệu và trí nhớ miễn dịch của miễn dịch thích ứng


(Only registered and activated users can see links. Registry now!)
Hình 1.7: Thuyết chọn lọc clone

Trí nhớ miễn dịch
Hệ thống miễn dịch tạo ra các đáp ứng miễn dịch mạnh hơn và hiệu quả hơn khi được tiếp xúc lặp đi lặp lại với cùng một kháng nguyên. Đáp ứng với lần tiếp xúc đầu tiên được gọi là đáp ứng kỳ đầu (primary response) do các tế bào lympho “trinh nữ” (naive lymphocyte) lần đầu tiên tiếp xúc với kháng nguyên thực hiện. Thuật ngữ tế bào lympho “trinh nữ” nhằm mô tả các tế bào này về phương diện miễn dịch hãy còn non nớt, trước đó chúng chưa hề tiếp xúc hoặc đáp ứng với các kháng nguyên. Những lần sau khi cơ thể tiếp xúc với cùng kháng nguyên đó sẽ tạo ra được đáp ứng được gọi là đáp ứng kỳ sau (kỳ hai - secondary response, kỳ ba - tertiary response, v.v.), đáp ứng này thường xuất hiện nhanh hơn, với cường độ mạnh hơn và hiệu quả hơn so với đáp ứng kỳ đầu (Hình 1.6). Đáp ứng kỳ sau là kết quả của sự hoạt hoá các tế bào lympho mang trí nhớ miễn dịch (memory lymphocyte) là các tế bào được tạo ra trong đáp ứng kỳ đầu và có đời sống rất dài nên chúng tồn tại cho đến những lần đáp ứng sau. Trí nhớ miễn dịch giúp tối ưu hoá khả năng của hệ thống miễn dịch chống lại các nhiễm trùng kéo dài và tái phát vì mỗi lần tiếp xúc với một vi sinh vật lại tạo ra nhiều tế bào mang trí nhớ miễn dịch hơn đồng thời lại hoạt hoá các tế bào mang trí nhớ miễn dịch đã được tạo ra trước đó. Trí nhớ miễn dịch cũng là một trong những nguyên nhân tại sao vaccine có thể tạo ra được khả năng bảo vệ chống nhiễm trùng lâu bền.
Các đáp ứng miễn dịch còn có những đặc điểm quan trọng khác về chức năng (Bảng 1.2). Các đáp ứng miễn dịch có tính chuyên biệt, tức là các đáp ứng khác nhau được tạo ra để chống lại một cách tốt nhất đối với các loại vi sinh vật khác nhau. Hệ thống miễn dịch có khả năng chống lại rất nhiều loại vi sinh vật khác nhau cũng như các kháng nguyên ngoại lai khác nhưng thường thì lại không phản ứng với những chất có tính kháng nguyên tiềm tàng của cơ thể còn gọi là các kháng nguyên của bản thân hay kháng nguyên tự thân (self antigen). Tất cả các đáp ứng miễn dịch đều được tự giới hạn và sau đó thoái trào khi nhiễm trùng đã được loại bỏ, cho phép hệ thống miễn dịch trở về trạng thái nghỉ để chuẩn bị cho đáp ứng chống lại những nhiễm trùng khác. Rất nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực miễn dịch học đã được dành cho việc tìm hiểu các cơ chế tạo nên những đặc điểm trên của các đáp ứng miễn dịch thích ứng.

(Only registered and activated users can see links. Registry now!)
Hình 1.8: Các pha của đáp ứng miễn dịch thích ứng

Các pha của đáp ứng miễn dịch
Các đáp ứng miễn dịch bao gồm chuỗi các pha kế tiếp nhau từ nhận diện kháng nguyên, hoạt hoá các tế bào lympho, loại bỏ kháng nguyên, thoái trào, và trí nhớ miễn dịch (Hình 1.8). Mỗi pha tương ứng với những phản ứng đặc trưng của các tế bào lympho và các thành phần khác của hệ thống miễn dịch. Trong pha nhận diện kháng nguyên, các tế bào lympho đặc hiệu kháng nguyên nhưng chưa từng tiếp xúc với kháng nguyên sẽ khu trú và nhận diện các kháng nguyên của vi sinh vật. Tiếp theo đó là pha hoạt hoá của các tế bào lympho, pha này đòi hỏi phải có ít nhất là hai loại tín hiệu (Hình 1.9).

(Only registered and activated users can see links. Registry now!)
Hình 1.9: Hai tín hiệu cần thiết để hoạt hoá tế bào lympho

Tín hiệu thứ nhất đó là sự gắn của kháng nguyên vào các thụ thể của tế bào lympho dành cho kháng nguyên. Tín hiệu này cần có để khởi động các đáp ứng miễn dịch. Ngoài ra cần có các tín hiệu khác (gọi chung là tín hiệu thứ hai), do chính các vi sinh vật cung cấp và do các đáp ứng miễn dịch bẩm sinh cung cấp, có vài trò cần thiết để hoạt hoá các tế bào lympho trong các đáp ứng miễn dịch kỳ đầu. Yêu cầu cần có tín hiệu thứ hai do vi sinh vật cung cấp để bảo đảm cho các đáp ứng miễn dịch thích ứng được tạo ra đích thực là do các vi sinh vật chứ không phải do các kháng nguyên vô hại không có nguồn gốc từ các vi sinh vật. Nguyên tắt “hai tín hiệu” hoạt hoá lympho sẽ còn được trình bầy chi tiết trong chương 2 và các chương sau. Trong pha hoạt hoá, các clone tế bào lympho đã tiếp xúc với kháng nguyên sẽ nhân lên nhanh chóng do các tế bào phân bào tạo ra một số lượng lớn các tế bào con cháu. Quá trình này được gọi là nhân rộng clone (clonal expansion). Một số tế bào lympho biệt hoá từ các tế bào “trinh nữ” thành các tế bào lympho thực hiện (efector lymphocyte) là các tế bào tạo ra các chất có tác dụng loại bỏ kháng nguyên. Ví dụ như các tế bào lympho B biệt hoá thành các tế bào thực hiện chế tiết kháng thể, một số tế bào lympho T biệt hoá thành các tế bào thực hiện có khả năng giết các tế bào của túc chủ đã bị nhiễm vi sinh vật. Các tế bào thực hiện và các sản phẩm do chúng tạo ra có tác dụng loại bỏ các vi sinh vật. Quá trình này thường có thêm cả hỗ trợ từ các thành phần của miễn dịch bẩm sinh. Pha loại bỏ kháng nguyên này còn được gọi là pha thực hiện. Một khi nhiễm trùng đã được loại bỏ, yếu tố kích thích hoạt hoá tế bào lympho cũng được loại bỏ. Kết quả là hầu hết các tế bào đã được hoạt hoá bởi các kháng nguyên sẽ chết theo một qui trình chết tế bào có kiểm soát hay còn gọi là chết tế bào theo chương trình (programmed cell death hay apoptosis). Các tế bào chết sẽ nhanh chóng được dọn sạch bởi các tế bào làm nhiệm vụ thực bào mà không gây ra các phản ứng nguy hại nào. Sau khi đáp ứng miễn dịch đã thoái trào thì các tế bào còn lại sau đáp ứng đó là các tế bào lympho mang trí nhớ miễn dịch. Các tế bào này có thể tồn tại ở trạng thái nghỉ ngơi trong thời gian hàng tháng thậm chí hàng năm và chúng có khả năng phản ứng nhanh chóng trước sự tái xuất hiện của vi sinh vật.

Tóm tắt
 Chức năng sinh lý của hệ thống miễn dịch là bảo vệ cơ thể chống lại các loại nhiễm trùng.
 Miễn dịch bẩm sinh là cơ chế đề kháng sớm luôn luôn tồn tại và luôn ở trạng thái sẵn sàng chống lại và loại bỏ nhiễm trùng. Miễn dịch thích ứng là cơ chế đề kháng được tạo ra khi có các vi sinh vật kích thích. Kiểu đề kháng này có tính đặc hiệu cao với các chất lạ và khả năng đề kháng cũng hiệu quả hơn mỗi khi gặp phải vi sinh vật.
 Các tế bào lympho là các tế bào tham gia vào đáp ứng miễn dịch thích ứng, đây là những tế bào duy nhất có các thụ thể đặc hiệu dành cho kháng nguyên phân bố thành thành các clone tế bào, mỗi clone đặc hiệu cho một quyết định kháng nguyên.
 Miễn dịch thích ứng bao gồm đáp ứng miễn dịch dịch thể và đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Các kháng thể là thành phần của đáp ứng miễn dịch dịch thể có tác dụng trung hoà và loại bỏ các vi sinh vật và các độc tố của chúng ở bên ngoài tế bào của cơ thể. Các tế bào lympho T là thành phần của đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào có tác dụng loại bỏ các vi sinh vật sống và nhân lên bên trong các tế bào của cơ thể bị nhiễm chúng.
 Các đáp ứng miễn dịch thích ứng bao gồm các pha kế tiếp nhau: pha nhận diện kháng nguyên do các tế bào lympho thực hiện, pha hoạt hoá các tế bào lympho để chúng tăng sinh và biệt hoá thành các tế bào thực hiện và các tế bào mang trí nhớ miễn dịch, pha loại bỏ các vi sinh vật, pha thoái trào của đáp ứng miễn dịch, và pha lưu giữ trí nhớ miễn dịch lâu dài.


Câu hỏi tổng quan
1. Kể tên hai loại miễn dịch thích ứng và các loại vi sinh vật mà mỗi loại đáp ứng miễn dịch đó chống lại?
2. Các pha của đáp ứng miễn dịch thích ứng và các hiện tượng chính diễn ra trong mỗi pha?

BÀI CÙNG CHUYÊN MỤC

cơ chế miễn dịch chính trong sốt xuất huyêt - Posted by MDH-clb at 31/10/2009
"Sinh Lý Bệnh" help me! - Posted by lanh_lung at 21/05/2010
đề thi miễn dịch DY7A - Posted by DrNC at 18/04/2010
tài liệu về các quá trình dòng trong cơ thể sống - Posted by vip_vdc at 07/03/2010
Question : giai đoạn trơ tuyệt đối của cơ tim - Posted by hungtran at 17/05/2010

Có tất cả 13 thành viên đã gửi lời cảm ơn đến Digoxin cho bài viết có giá trị này :

#2   09-01-2008, 05:17 PM

Digoxin Tham gia : Nov 2007 Đến từ: HVQY Bài gởi: 1,571 Cám ơn : 290 Được cám ơn 6,438/1,136 bài viết

Ðề: Giáo trình miễn dịch học(HVQY) Chương 2 CÁC TẾ BÀO VÀ CƠ QUAN MIỄN DỊCH Hệ thống miễn dịch bao gồm nhiều cơ quan và các mô có tính đa dạng về cấu trúc và chức năng được phân bố khắp cơ thể. Những cơ quan này có thể được phân làm hai loại dựa trên sự khác biệt về chức năng: cơ quan lympho trung ương (central lymphoid organ) và cơ quan lympho ngoại vi (peripheral lymphoid organ). Cơ quan lympho trung ương cung cấp một vi môi trường thích hợp cho sự trưởng thành của các tế bào lympho. Cơ quan lympho ngoại vi là nơi bẫy các kháng nguyên từ những mô nhất định và cũng là nơi các tế bào lympho tương tác một cách hiệu quả với các kháng nguyên này. Nối giữa các cơ quan này là hệ thống mạch máu và hệ thống mạch lympho liên kết lại thành một hệ thống chức năng hoàn chỉnh. Các tế bào tham gia vào đáp ứng miễn dịch lưu thông trong máu và bạch mạch và tập hợp lại với nhau trong các cơ quan lympho. Nhiều loại bạch cầu tham gia vào quá trình hình thành đáp ứng miễn dịch. Tuy nhiên trong số những tế bào này thì chỉ có các tế bào lympho mới có tính đa dạng, tính đặc hiệu, trí nhớ miễn dịch và khả năng nhận biết những gì thuộc và không thuộc về bản thân cơ thể. Tất cả những tế bào khác đóng vai trò phụ trợ trong đáp ứng miễn dịch thích ứng, phục vụ cho sự hoạt hoá tế bào lympho, hoặc làm tăng hiệu quả thanh lọc kháng nguyên thông qua hiện tượng thực bào, hoặc tiết ra các phân tử có chức năng miễn dịch khác nhau. Một số bạch cầu, đặc biệt là các lympho T, chế tiết các protein khác nhau được gọi là các cytokine. Các cytokine hoạt động như các hormone điều hoà miễn dịch có vai trò quan trọng trong việc điều hoà các đáp ứng miễn dịch. Trong chương mày chúng ta sẽ đề cập đến sự hình thành của các tế bào máu, đặc điểm của những tế bào khác nhau của hệ thống miễn dịch, và chức năng của các cơ quan lympho. Sự tạo máu Tất cả các tế bào máu đều bắt nguồn từ một loại tế bào được gọi là tế bào gốc tạo máu (hematopoetic stem cell – HSC). Tế bào gốc là những tế bào có khả năng biệt hoá thành các loại tế bào khác. Tế bào gốc có khả năng tự tái sinh bằng hình thức phân bào để duy trì số lượng của chúng. Ở người, quá trình hình thành và phát triển của hồng cầu, bạch cầu bắt đầu diễn ra ở túi noãn hoàng trong những tuần đầu của thời kỳ bào thai. Tại đây các tế bào gốc noãn hoàng biệt hoá thành các tế bào dạng hồng cầu nguyên thuỷ có hemoglobin bào thai. Ðến tháng thứ ba thì các tế bào gốc di chuyển từ túi noãn hoàng tới gan bào thai sau đó đến lách. Hai cơ quan này có vai trò chủ yếu trong quá trình tạo máu từ tháng thứ ba đến tháng thứ bẩy của thai nhi, sau đó tuỷ xương trở thành cơ quan tạo máu chủ yếu. Ngay khi sinh ra thì gan và lách ngừng tạo máu. Ðiều đáng chú ý là mọi tế bào máu trưởng thành và đã biệt hoá về phương diện chức năng đều bắt nguồn từ một tế bào gốc chung. Khác với các tế bào đơn nguyên chúng biệt hoá thành một loại tế bào riêng, tế bào gốc tạo máu là loại tế bào đa năng có khả năng biệt hoá theo một số con đường và sinh ra hồng cầu, tế bào hạt, tế bào mono, tế bào mast, tế bào lympho và tiểu cầu mẹ. Các tế bào gốc có số lượng ít, thường có tỷ lệ thấp hơn 1 tế bào gốc trong 100.000 tế bào tuỷ xương. Việc nghiên cứu tế bào gốc gặp phải khó khăn do số lượng ít và do chúng khó có thể giữ được trong môi trường nuôi cấy, vì vậy người ta còn hiểu biết ít về sự điều hoà khả năng sinh sản và biệt hoá của chúng. Do khả năng “tự trẻ hoá” (self renewal), các tế bào gốc được duy trì ở mức độ ổn định trong suốt cuộc đời. Tuy nhiên khi có yêu cầu tạo máu thì các tế bào gốc sẽ thể hiện khả năng tăng sinh mạnh mẽ. Ðiều này có thể chứng minh ở chuột nhắt đã bị phá huỷ hoàn toàn hệ thống tạo máu bằng chiếu xạ liều chí tử (950 rad). Những chuột bị chiếu xạ như vậy sẽ chết trong vòng 10 ngày trừ khi chúng được truyền các tế bào tuỷ xương bình thường lấy từ chuột nhắt đồng gene. Một chuột nhắt bình thường có 3108 tế bào tuỷ, vì vậy chỉ cần truyền 104-105 tế bào tuỷ xương từ cơ thể cho (chiếm 0,01 tới 0,1% tổng số lượng tế bào tuỷ xương) cũng đủ để hồi phục hoàn toàn hệ thống tạo máu. Ðiều này chứng minh rằng các tế bào gốc của tuỷ xương cơ thể cho tuy ít nhưng có khả năng biệt hoá và tăng sinh rất lớn. Trong giai đoạn sớm của quá trình tạo máu một tế bào gốc đa năng biệt hoá theo một trong hai con đường, sẽ làm xuất hiện tế bào tiền thân dòng lympho chung hay tế bào tiền thân dòng tuỷ chung (hình x-1). Chủng loại và số lượng các yếu tố sinh trưởng trong vi môi trường đặc biệt kiểm soát sự biệt hoá của tế bào gốc và tế bào tiền thân trong môi trường đó. Trong quá trình phát triển của các dòng lympho và dòng tuỷ, các tế bào gốc sẽ biệt hoá thành các tế bào tiền thân, các tế bào tiêng thân mất khả năng “tự trẻ hoá” và đã nhận một nhiệm vụ đặc biệt để biến thành một dòng tế bào nhất định. Các tế bào tiền thân dòng lympho chung sẽ sinh ra các tế bào lympho B, T và tế bào giết tự nhiên (NK), và một số tế bào có tua. Các tế bào tiền thân dòng tuỷ sẽ sinh ra các tế bào tiền thân của hồng cầu, các loại bạch cầu (bạch cầu trung tính, bạch cầu ái toan, bạch cầu ái kiềm, tế bào mono, tế bào mast, tế bào có tua) và tiểu cầu. Quá trình chuyển thành đặc nhiệm của tế bào tiền thân phụ thuộc vào khả năng đáp ứng đối với các yếu tố sinh trưởng và các cytokine đặc biệt. Khi có các yếu tố sinh trưởng và cytokine thích hợp, các tế bào tiền thân sẽ tăng sinh và biệt hoá làm xuất hiện các type tế bào trưởng thành tương ứng (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu mẹ). Các tế bào này sẽ đi vào các kênh ở tuỷ xương rồi từ đó vào vòng tuần hoàn. Ở tuỷ xương, các tế bào tạo máu sinh sôi và chín trên một mạng lưới tế bào thân gồm các tế bào không tạo máu nhưng hỗ trợ sự sinh trưởng và biệt hoá của các tế bào tạo máu. Các tế bào thân bao gồm các tế bào mỡ, tế bào nội mô, nguyên bào sợi, và các đại thực bào. Các tế bào thân tác động lên quá trình biệt hoá của tế bào gốc tạo máu bằng cách cung cấp một vi môi trường kích thích tạo máu gồm chất căn bản tế bào và các yếu tố sinh trưởng có tác dụng thúc đẩy quá trình phát triển và biệt hoá. Nhiều trong số các chất sinh trưởng tạo máu này là các chất hoà tan, chúng tiếp cận với tế bào đích bằng phương thức khuyếch tán. Các yếu tố sinh trưởng khác lại là những phân tử bám vào màng trên bề mặt của các tế bào thân và điều này cần có sự tương tác tế bào-tế bào giữa các tế bào đáp ứng với các tế bào thân. Trong quá trình nhiễm trùng thì sự sinh tạo máu được kích thích bởi các yếu tố sinh trưởng tạo máu do các đại thực bào và các tế bào T hoạt hoá tạo ra. 2. Các tế bào mono Hệ thống các tế bào đơn nhân làm nhiệm vụ thực bào bao gồm các tế bào mono lưu hành trong máu và các đại thực bào nằm trong các mô. Trong quá trình sinh tạo máu ở tuỷ xương, các tế bào tiền thân dạng tuỷ biệt hoá thành tiền tế bào mono sau đó chúng vào máu và tiếp tục biệt hoá thành các tế bào mono. Trong khi lưu hành trong máu, khoảng 8h, các tế bào mono 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 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 (hình 3.5). 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 bào ở gan được gọi là các tế bào Kupffer, đại thực bào ở phổi gọi là đại thực bào phế nang, đại thực bào ở não được gọi là tế bào thần kinh nhỏ và các đại thực bào ở lách được gọi là các đại thực bào dạng lympho (hay tế bào có tua). Chức năng của các tế bào mono và đại thực bào Ðầu tiên người ta nghĩ rằng các tế bào mono và đại thực bào chỉ có chức năng là các tế bào làm nhiệm vụ thực bào đơn thuần. Tuy nhiên, gần đây người ta đã biết rằng thực bào chỉ là bước đầu tiên tế bào thực hiện vai trò mà chúng thực hiện trong một đáp ứng miễn dịch. Sau khi thực bào thì các tế bào thực hiện chức năng cực kỳ quan trọng đó là vai trò như một tế bào trình diện kháng nguyên và tế bào tiết. Khi tế bào mono biệt hoá thành đại thực bào thì rất nhiều hoạt động chức năng của chúng được tăng cường. Ðể tìm hiểu chức năng của đại thực bào, người ta đã tiến hành khảo sát ba chức năng đầu tiên đó là chức năng thực bào, chức năng xử lý và trình diện kháng nguyên, và chức năng chế tiết. Chức năng thực bào Ðại thực bào là các tế bào làm nhiệm vụ thực bào hoạt động có khả năng nuốt vào và tiêu hoá các kháng nguyên lạ như các vi sinh vật gây bệnh còn nguyên vẹn, các tiểu thể không hoà tan, các tế bào của cơ thể đã bị chết hoặc bị tổn thương, các mảnh vụn tế bào và các yếu tố gây đông vón đã hoạt hoá. Trước hết các đại thực bào bị hấp dẫn và chuyển động về phía có một số cơ chất được sinh ra trong quá trình đáp ứng miễn dịch. Quá trình này được gọi là hoá hướng động (chemotaxic); bước tiếp theo của quá trình thực bào là sự gắn của kháng nguyên vào màng đại thực bào (các kháng nguyên hoàn chỉnh như các tế bào vi khuẩn hay các hạt virus có xu hướng dính vào thành tế bào đại thực bào và bị thực bào nhanh chóng, còn các protein riêng lẻ hay các vi khuẩn có nang bao bọc thì dính kém hơn và bị thực bào chậm hơn). Quá trính gắn kháng nguyên tạo ra các mấu ở trên màng tế bào được gọi là các giả túc (pseudopodia) chạy dài theo vật đã gắn kết (hình 3.6). Các giả túc sau đó hợp lại với nhau và vật lại bị vùi trong một cấu trúc gắn với màng được gọi là phagosome. Cấu trúc này sau đó tham gia vào con đường xử lý nội bào. Theo con đường này thì phagosome di chuyển vào trong tế bào rồi liên hợp với lysosome tạo thành phức hợp phagolysosome. Các chất chứa trong lysosome là các hydrogen peroxide, các gốc oxy tự do, các peroxidase, các lysozyme và các enzyme thuỷ phân khác tiếp xúc với các chất đã bị thực bào vào và tiêu hoá chúng. Các chất đã bị tiêu hoá chứa trong phagolysosome được thải trừ ra ngoài thông qua quá trình xuất tiết tế bào (hình 3.7). Hầu hết các vi sinh vật sau khi bị thực bào sẽ bị giết chết bởi các chất chứa trong lysosome và giải phóng vào phagosome. Tuy nhiên có một số vi khuẩn có thể tồn tại và nhân lên trong phagosome của đại thực bào. Ðó là các loại vi khuẩn như Listeria monocytogenes, Samonella typhimurium, Nesseria gonorrhoea, Mycobacterium avium, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Brucella abortus, và nấm Candida albicans. Một số vi khuẩn gây bệnh này có khả năng ngăn cản sự liên hợp của lysosome và phagosome và vì thế chúng có thể sinh sôi nẩy nở trong các phagosome; các vi khuẩn khác thì có cấu trúc thành vi khuẩn cho phép chúng kháng cự lại các thành phần của lysosome; một số vi khuẩn khác còn có thể thoát ra khỏi phagosome và sinh trưởng trong bào tương của đại thực bào bị nhiễm. Các vi khuẩn gây bệnh ký sinh nội bào này có một cách thức phòng vệ rất tinh ranh để chống lại hệ thống phòng thủ thực bào không đặc hiệu và lại được che chở khỏi đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. Cơ thể chúng ta có một cơ chế phòng thủ khác, một cơ chế đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào đặc biệt được gọi là quá mẫn type muộn, để chiến đấu với các vi khuẩn này sẽ được trình bầy trong chương sau. Chức năng xử lý và trình diện kháng nguyên Không phải tất cả các kháng nguyên bị đại thực bào nuốt vào đều bị phân giải và thải trừ ra ngoài bởi quá trình xuất tiết tế bào. Các thí nghiệm sử dụng các kháng nguyên đánh dấu phóng xạ đã cho thấy sự có mặt của các thành phần kháng nguyên đánh dấu phóng xạ ở trên màng đại thực bào sau khi hầu hết phân tử kháng nguyên đã bị tiêu hoá và thải trừ ra ngoài. Các kháng nguyên sau khi bị thực bào vào sẽ bị biến đổi chuyển hoá theo con đường xử lý nội bào thành các peptide, các peptide này kết hợp với một phân tử MHC lớp II. Các phức hợp peptide-phân tử MHC lớp II sau đó được chuyển tới màng tế bào và ở đây các peptide kháng nguyên đã bị xử lý được trình diện cho các tế bào TH (hình 3.7). Kháng nguyên phải được trình diện cùng với phân tử MHC lớp II là một đòi hỏi thiết yếu để hoạt hoá tế bào TH (hình 1.13). Việc trình diện kháng nguyên này giữ vai trò trung tâm cho đáp ứng miễn dịch dịch thể cũng như đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Chức năng chế tiết các yếu tố hoạt động Ðại thực bào chế tiết một số protein quan trọng đóng vai trò trung tâm cho sự phát triển của một đáp ứng miễn dịch. Khi các đại thực bào nuốt kháng nguyên thì chúng được hoạt hoá và bắt đầu chế tiết interleukin-1 (IL-1), chất có tác dụng đối với tế bào TH và cần thiết cho sự hoạt hoá tế bào xẩy ra sau khi nhận diện kháng nguyên (hình 1.13). IL-1 cũng có tác dụng lên các tế bào nội mô của mạch máu vì thế nó ảnh hưởng đến trung tâm điều hoà nhiệt ở vùng dưới đồi dẫn đến sốt. Các đại thực bào hoạt hoá còn chế tiết một số yếu tố khác có liên quan đến đáp ứng viêm. Ðó là nhóm protein huyết thanh được gọi là bổ thể - complement - có tác dụng giúp cho cơ thể loại trừ các tác nhân gây bệnh và tạo ra được phản ứng viêm. Các enzyme thuỷ phân chứa trong các lysosome của đại thực bào cũng được các đại thực bào hoạt hoá tiết ra ngoài. Sự tích tụ các enzyme này ở mô góp phần tạo nên phản ứng viêm và trong một số trường hợp có thể gây tổn thương mô nghiêm trọng. Các đại thực bào hoạt hoá còn chế tiết các yếu tố hoà tan như yếu tố gây hoại tử u ((TNF-(), yếu tố này có thể giết chết một số loại tế bào. Bằng việc chế tiết các yếu tố gây độc đã cho thấy các đại thực bào cũng đã góp phần gây thoái biến ung thư. Cuối cùng, như đã nói ở trên, các đại thực bào hoạt hoá còn chế tiết một số cytokine có tác dụng kích thích quá trình sinh tạo máu. Sự tăng cường các chức năng của đại thực bào Hoạt động của đại thực bào có thể được tăng lên do một số phân tử nhất định sinh ra trong quá trình đáp ứng miễn dịch. Màng của đại thực bào có các thụ thể dành cho các lớp kháng thể nhất định và cho các yếu tố bổ thể nhất định. Khi một kháng nguyên (chẳng hạn như một vi khuẩn) được phủ bởi kháng thể hoặc yếu tố bổ thể thích hợp thì nó bị gắn vào màng tế bào đại thực bào nhanh hơn và quá trình thực bào tăng lên. Kháng thể và bổ thể đó đóng vai trò như một chất opsonin (bắt nguồn từ chữ La Tinh opsonium có nghiã là làm cho ngon miệng). Quá trình này được gọi là quá trình opsonin hoá. Theo một nghiên cứu thì tốc độ thực bào tăng lên tới 4.000 lần khi có mặt của kháng thể đặc hiệu với kháng nguyên. Hoạt động của đại thực bào cũng có thể được tăng lên do một số chất có tác dụng chiêu mộ các đại thực bào vào đến nơi nhiễm khuẩn. Các đại thực bào và tế bào mono được huy động đến nơi có tương tác miễn dịch bởi một loạt các yếu tố hoá hướng động - đó là các chất do tế bào T hoạt hoá tiết ra, các yếu tố bổ thể và một số yếu tố nhất định của hệ thống đông máu. Mặc dù việc thực bào đã làm hoạt hoá đại thực bào, nhưng hoạt động của đại thực bào có thể còn tăng hơn nữa nhờ các yếu tố hoạt hoá khác nhau như IFN-( do tế bào T hoạt hoá tiết ra gắn vào các thụ thể trên màng đại thực bào và gây hoạt hoá chúng. Các đại thực bào được hoạt hoá như vậy sẽ tăng khả năng thực bào và nồng độ các enzyme trong lysosome, và vì thế khả năng nuốt và loại trừ các tác nhân gây bệnh sẽ được tăng lên. Thêm vào đó các đại thực bào hoạt hoá này còn chế tiết các protein gây độc (như TNF-() giúp cho đại thực bào loại trừ được nhiều tác nhân gây bệnh hơn, bao gồm các tế bào bị nhiễm virus, các tế bào ung thư và các vi khuẩn ký sinh nội bào. Vì các đại thực bào hoạt hoá biểu lộ nhiều phân tử MHC lớp II hơn do đó chúng cũng là các tế bào trình diện kháng nguyên hiệu quả hơn, cũng vì thế mà các đại thực bào và các tế bào TH có một mối quan hệ tương hỗ lẫn nhau trong quá trình đáp ứng miễn dịch, tế bào này tạo thuận cho việc hoạt hoá tế bào kia. Các tế bào hạt Căn cứ vào đặc điểm hình thái tế bào và mầu của bào tương khi nhuộm người ta chia các tế bào hạt thành các tế bào trung tính, ái toan và ái kiềm. Bạch cầu trung tính là các tế bào trong bào tương chứa các hạt bắt mầu với cả các thuốc nhuộm acid và thuốc nhuộm base. Người ta thường gọi chúng là các tế bào nhân đa hình vì nhân của chúng có nhiều múi. Bạch cầu ái toan là các tế bào có nhân hai múi, các hạt trong bào tương bắt mầu gạch non khi nhuộm bằng thuốc nhuộm acid eosin Y (vì vậy gọi tên là bạch cầu ái toan). Bạch cầu ái kiềm có một nhân chia múi, các hạt trong bào tương bắt mầu kiềm đậm khi nhuộm bằng xanh methylen. Bạch cầu trung tính và bạch cầu ái toan là các tế bào thực bào còn bạch cầu ái kiềm không có khả năng thực bào. Bạch cầu trung tính chiếm 50 - 70% tổng số bạch cầu lưu hành trong máu, lớn gấp nhiều lần so với bạch cầu ái toan (1 - 3%) hay bạch cầu ái kiềm (< 1%) Bạch cầu trung tính Bạch cầu trung tính được hình thành ở trong tuỷ xương trong quá trình sinh tạo máu. Chúng được đưa vào máu và tuần hoàn trong máu khoảng 7 - 10h rồi di chuyển vào mô, tại 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 tiên 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 kẽ các mô. Một số cơ chất sinh ra trong quá trình phản ứng viêm hoạt động như những chất hoá hướng động thúc đẩy sự tập trung của bạch cầu 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 bởi 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 hợp 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. Bạch cầu ái toan Bạch cầu ái toan cũng giống như bạch cầu trung tính là những tế bào di động và thực bào. Chúng có thể di chuyển từ máu và khoảng gian các mô. Vai trò thực bào của nó kém quan trọng hơn so với bạch cầu trung tính và người ta cho rằng chúng có vai trò chủ yếu trong đề kháng chống ký sinh trùng. Việc tiết các chất chứa trong các hạt ái toan sẽ làm tổn thương màng của ký sinh trùng. Bạch cầu ái kiềm Bạch cầu ái kiềm không phải là những tế bào thực bào mà chúng hoạt động bằng cách tiết ra những cơ chất hoạt hoá có tác dụng dược lý từ những hạt bào tương của chúng. Chúng có vai trò chủ yếu trong đáp ứng dị ứng, chúng giải phóng ra các chất chứa trong các hạt. Cơ chế hoạt động tương tự như hoạt động của tế bào mast, chỉ khác ở chỗ là bạch cầu ái kiềm lưu hành trong máu còn tế bào mast thì khu trú tại các mô. Các tế bào mast Các tế bào tiền thân của tế bào mast được hình thành ở tuỷ xương trong quá trình sinh tạo máu, chúng được giải phóng vào máu dưới dạng các tế bào tiền thân chưa biệt hoá hết và chúng chỉ biệt hoá tiếp khi đã rời dòng máu đi vào các mô. Tế bào mast khu trú ở nhiều mô khác nhau (da; mô liên kết của nhiều mô khác nhau; mô thượng bì nhầy đường tiêu hoá, đường tiết niệu sinh dục, đường hô hấp). Cũng giống như các bạch cầu ái kiềm, tế bào mast có một lượng lớn các hạt bào tương chứa histamin và các chất hoạt động dược lý khác. Những tế bào này cùng với bạch cầu ái kiềm trong máu có vai trò quan trọng trong bệnh sinh của dị ứng. Các tế bào có tua Người ta đặt tên cho chúng như vậy là vì chúng có các tua dài giống như các tua của tế bào thần kinh (hình 3.8). Rất khó có thể nghiên cứu về các tế bào có tua vì những kỹ thuật phân lập tế bào lympho và các tế bào khác của hệ thống miễn dịch dễ làm tổn thương các tua của tế bào này và tế bào khó sống sau khi phân lập. Gần đây bằng các kỹ thuật tinh tế sử dụng các enzyme đã cho phép phân lập được các tế bào này và nghiên cứu chúng in vitro. Ngoài việc có các tua dài bất thường, các tế bào có tua cũng có những đặc điểm chung về cấu trúc và chức năng. Trên bề mặt của chúng có nhiều phân tử MHC lớp II, chúng hoạt động như những tế bào giới thiệu kháng nguyên để hoạt hoá tế bào T. Sau khi thâu tóm được kháng nguyên ở các mô, các tế bào có tua di chuyển đến các cơ quan dạng lympho khác nhau. Tại đây chúng giới thiệu kháng nguyên cho các tế bào lympho. Các tế bào có tua có mặt cả trong các cơ quan và mô dạng lympho, máu và dịch lympho cũng như các cơ quan và mô không thuộc hệ lympho (bảng ). Các tế bào nằm trong các mô không thuộc hệ lympho bao gồm các tế bào Langerhan ở da và các tế bào có tua ở các mô khác (tim, phổi, gan, thận, đường tiêu hoá). Các tế bào này thâu tóm kháng nguyên và chuyển kháng nguyên đến các hạch lympho khu vực. Khi những tế bào có tua không nằm trong các hệ thống lympho di chuyển vào máu và dịch lympho, chúng thay đổi hình thái và trở thành các tế bào “mạng” (“veiled” cells). Trong máu những tế bào này chiếm khoảng 0,1% tổng số bạch cầu. Khi ghép cơ quan các tế bào có tua của cơ quan ghép có thể di chuyển từ cơ quan ghép vào các hạch lympho khu vực hoạt hoá tế bào lympho T của người nhận sinh ra đáp ứng miễn dịch chống lại các kháng nguyên có mặt trên mảnh ghép. Bảng 1: Các tế bào có tua (Only registered and activated users can see links. Registry now!) Các tế bào có tua của mô lympho gồm có các tế bào có tua xòe ngón và các tế bào có tua nang. Những tế bào có tua xòe ngón có ở trong những vùng giầu tế bào T của cơ quan dạng lympho (lách, hạch lympho, tuyến ức). Các tế bào T và những tế bào có tua xòe ngón này tạo thành những đám ngưng tập lớn gồm nhiều tế bào thúc đẩy sự giới thiệu kháng nguyên cho các tế bào T. Các tế bào có tua nang chỉ được tìm thấy trong những vùng có cấu trúc nang lympho của hạch lympho vì vậy được gọi là tế bào có tua nang. Tại đây có nhiều tế bào B và người ta cho rằng các tế bào có tua nang làm nhiệm vụ bẫy kháng nguyên và thúc đẩy quá trình hoạt hoá tế bào B. Các tế bào có tua nang có nhiều thụ thể trên màng tế bào dành cho kháng thể và bổ thể. Các phức hợp kháng nguyên-kháng thể tuần hoàn sẽ gắn vào các thụ thể này và tồn tại trên màng tế bào có tua trong một thời gian dài từ vài tuần đến hàng tháng. Một lớp đậm đặc điện tử của các phức hợp kháng nguyên-kháng thể bao phủ các tua của tế bào này. Sự có mặt của các phức hợp kháng nguyên-kháng thể ở trên màng tế bào có tua nang có thể có vai trò trong quá trình phát triển tế bào B làm nhiệm vụ ký ức miễn dịch. Các tế bào có tua khu trú ở những vị trí khác nhau có sự khác nhau về hình thái, chức năng nhưng đều phát triển từ một tế bào tiền thân chung và thể hiện các giai đoạn khác nhau trong quá trình biệt hoá. Chừng nào chưa phát hiện được các tế bào tiền thân của tế bào có tua thì vẫn chưa hiểu được mối quan hệ của chúng với nhau. Các tế bào dạng lympho Các tế bào lympho là những tế bào bạch cầu chịu trách nhiệm chính trong đáp ứng miễn dịch. Ðặc điểm chính của chúng về phương diện miễn dịch là tính đa dạng, tính đặc hiệu, ký ức, nhận biết những gì là của bản thân và không phải của bản thân. Các tế bào lympho chiếm 20% đến 40% tổng số bạch cầu của cơ thể lưu hành trong máu, có khả năng di chuyển vào kẽ mô và các cơ quan dạng lympho. Dựa trên các dấu ấn bề mặt tế bào người ta chia tế bào lympho thành 3 loại lớn: các tế bào lympho B; tế bào lympho T; và các tế bào null. Cả 3 loại tế bào này đều là những tế bào nhỏ, di động. Về mặt hình thái thì không thể phân biệt được các loại tế bào này với nhau. Các tế bào B và tế bào T khi chưa phản ứng với kháng nguyên thì được gọi là các tế bào nghỉ ngơi ở pha G0 của chu trình tế bào. Những tế bào nghỉ ngơi này là những tế bào lympho nhỏ có đường kính khoảng 6 m, bào tương của chúng hình thành một lớp mỏng xung quanh nhân. Những tế bào nghỉ ngơi này có nhiều chromatin đậm đặc, một số ít ty lạp thể và một hệ thống lưới Golgi và lưới nội bào tương phát triển nghèo nàn. Sự tương tác của tế bào T hoặc tế bào B sẽ kích thích tế bào lympho bước vào các pha G1, S, G2 và M của chu trình tế bào (hình 3.9). Khi diễn ra chu trình tế bào, các tế bào lympho to ra thành một nguyên bào có đường kính 15 m, được gọi là nguyên bào lympho. Những nguyên bào lympho có tỷ lệ bào tương/ nhân tăng lên và có nhiều phức hợp cơ quan của tế bào. Các nguyên bào lympho biệt hoá tiếp thành các tế bào thực hiện khác nhau hoặc một quần thể tế bào mang trí nhớ miễn dịch. Nhìn chung các tế bào thực hiện có thời gian sống ngắn dao động từ vài ngày đến vài tuần. Các tế bào plasma (hay còn gọi là tương bào) là những tế bào thực hiện của quá trình biệt hoá lympho B. Những tế bào này có bào tương đặc trưng điển hình cho sự chế tiết tích cực: có lưới nội nguyên sinh phong phú phân bố thành các lớp dầy đặc và rất nhiều bộ máy Golgi. Các tế bào thực hiện của dòng lympho T gồm có các tế bào TH và TC. Các tế bào mang trí nhớ miễn dịch có đời sống dài, tồn tại ở pha G0 cho đến khi được hoạt hoá bởi kháng nguyên đặc hiệu. Các dòng tế bào biệt hoá khác nhau hoặc các giai đoạn trưởng thành có thể phân biệt được nhờ sự xuất hiện của các phân tử trên màng tế bào và có thể nhận biết được các phân tử này bằng các kháng thể đơn clone đặc hiệu. Ðầu tiên mỗi phân tử trên màng được nhận diện bởi một kháng thể đơn clone được đặt tên bởi các nhà nghiên cứu phát hiện ra chúng. Ðiều này đã dẫn tới những tên gọi khác nhau cho cùng một phân tử màng. Năm 1982 hội thảo Quốc tế đầu tiên về các kháng nguyên biệt hoá bạch cầu người đã được tổ chức để thống nhất thuật ngữ gọi tên các phân tử màng của bạch cầu. Hội thảo này đã thống nhất rằng cần phải tập hợp tất cả các kháng thể đơn clone phản ứng với một phân tử trên màng đặc biệt thành một nhóm và gọi nhóm này là cụm biệt hoá (Cluster of Differentiation, viết tắt là CD). Những kháng thể đơn clone mới có khả năng nhận biết được các phân tử của màng bạch cầu đã được phân tích để xem chúng thuộc vào một nhóm CD đã biết trước hay là một CD mới nếu như chúng nhận biết một phân tử mới của màng. Mặc dù thuật ngữ CD được đặt ra đầu tiên khi nghiên cứu những phân tử màng bạch cầu của người. Nhưng hiện nay các phân tử thuần khiết của màng tế bào các loài khác như chuột nhắt cũng được đặt tên bằng thuật ngữ CD. Phụ lục 1 liệt kê một số nhóm CD của bạch cầu người. Các tế bào lympho B Người ta gọi chúng là các lympho B vì chúng chín ở trong túi Fabricius (Bursa of Fabricius) ở loài chim. Chữ B cũng đúng với vị trí trưởng thành chủ yếu của các tế bào này ở động vật có vú là tuỷ xương (bone marrow). Có thể phân biệt các tế bào lympho B chín với các tế bào lympho khác bằng sự có mặt của các phân tử globulin miễn dịch gắn trên màng tế bào (SIg viết tắt của chữ Surface Immunoglobulin). Các globulin này đóng vai trò là các thụ thể dành cho kháng nguyên. Có khoảng 1,5105 phân tử kháng thể trên màng của một tế bào B. Mỗi một phân tử có một vị trí kết hợp chính cho kháng nguyên. Tương tác thích hợp giữa kháng nguyên và các thụ thể của chúng trên màng tế bào B là các kháng thể cùng với sự tương tác với tế bào T và đại thực bào sẽ tạo ra sự chọn lọc clone tế bào B. Tế bào B được chọn lọc sẽ phân chia và biệt hoá tạo ra một quần thể tế bào plasma và tế bào mang trí nhớ miễn dịch. Các tế bào plasma không có các kháng thể gắn trên màng, thay vào đó chúng chế tiết một cách chủ động một trong năm lớp kháng thể. Tất cả các tế bào thuộc dòng biệt hoá từ một tế bào B ban đầu sẽ kết hợp đặc hiệu với cùng một loại kháng nguyên.