Sinh học - Chương 6: Miễn dịch

12 trang vanle 2670

Download

Bạn đang xem tài liệu "Sinh học - Chương 6: Miễn dịch", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

sinh_hoc_chuong_6_mien_dich.pdf

Nội dung text: Sinh học - Chương 6: Miễn dịch

CHƢƠNG 6. MIỄN DỊCH Độc lực Vi sinh vật gây bệnh Số lượng cần thiết Đường xâm nhập thích hợp Cơ thể Sự đề kháng của cơ thể (Miễn dịch) Bệnh nhiễm trùng Miễn dịch là trạng thái bảo vệ đặc biệt của cơ thể chống lại các yếu tố gây bệnh (các vi sinh vật, độc tố của vi sinh vật, các phân tử lạ, ) khi chúng xâm nhập vào cơ thể. CÁC CƠ CHẾ BẢO VỆ CƠ THỂ Miễn dịch bẩm sinh (miễn dịch tự nhiên) Miễn dịch bẩm sinh bao gồm các cơ chế đề kháng đã tồn tại trong cơ thể khi chưa có nhiễm trùng và sẵn sàng đáp ứng rất nhanh khi vi sinh vật xâm nhập. Các cơ chế này chủ yếu phản ứng chống lại vi sinh vật (ngăn cản tức thì sự xâm nhập của VSV). Cơ chế vật lý Hàng rào da và niêm mạc Cơ chế hóa học Cơ chế cạnh tranh Tb thực bào (tiểu thực bào – bạch cầu đa Hàng rào tế bào nhân, đại thực bào, bạch cầu trung tính). Tế bào diệt tự nhiên Bổ thể( hệ thống protein gồm 11 thành phần có sẵn trong huyết thanh). Hàng rào thể dịch Propecdin (hệthống protein trong huyết thanh). Interferon (1 glycoprotein ức chế sựnhân lên của virus Kháng thể tự nhiên (Có sẵn ở trẻ <1 tuổi) Miễn dịch chủng loại: phụ thuộc di truyền của chủng loại động vật. 1
Miễn dịch đặc hiệu (Miễn dịch tiếp thu - Miễn dịch thu đƣợc) Miễn dịch đặc hiệu là dạng đáp ứng chỉ xuất hiện sau khi vi sinh vật xâm nhập (do nhiễm trùng hay tiêm vaccine) sau đó đề kháng với VSV đó giúp loại trừ VSV gây bệnh ra khỏi cơ thể. Có tính đặc hiệu đối với từng phân tử vàkhả năng “nhớ” khi phân tử đó xâm nhập trở lại cơ thể để tạo ra một đáp ứng mạnh hơn nhiều so với lần xâmnhập đầu tiên. Miễn dịch dịch thể Chống nhiễm trùng (VSV ký sinh ngoài tế bào) (Kháng thể – do tế bào lympho B tạo ra) Miễn dịch đặc hiệu Miễn dịch qua trung Chống VSV đã chui vào gian tế bào trong tế bào (mầm bệnh nội tế bào) (Tế bào lympho T: gồm nhều loại) CHẤT SINH MIỄN DỊCH VÀ KHÁNG NGUYÊN Chất sinh miễn dịch là bất cứ chất nào khi đưa vào cơ thể động vật ở điều kiện thích hợp gây ra đáp ứng MD. Kháng nguyên là bất cứ chất nào gắn với thành phần của đáp ứng MD (kháng thể hoặc tế bào limpho). Kháng nguyên hoàn toàn là các KN có khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch và  Tất cả chất sinh MD đều là kết hợp đặc hiệu với kháng thể kháng nguyên, nhưng một số (polypeptid). chất được coi là kháng nguyên Bán kháng nguyên (hapten) là các KN nhưng không gây đáp ứng không có khả năng kích thích đáp ứng MD. miễn dịch nhưng kết hợp đặc hiệu với kháng thể( acid nucleic, lipid, chuỗi ngắn polysaccharide). Kháng nguyên có hai tính chất sau: (1) kích thích được cơ thể tạo ra đáp ứng miễn dịch, tính chất này gọilàtính sinh miễn dịch. (2) có khả năng kết hợp đặc hiệu với kháng thể tương ứng, tính chất nàylà tính đặc hiệu. Điều kiện của một chất sinh MD Tính lạ: Kháng nguyên càng lạ bao nhiêu thì khả năng kích thích tạo kháng thể càng mạnh bấy nhiêu Khối lƣợng phân tử lớn: thường > 10000 dalton. Cấu trúc phân tử phức tạp 2
Epitope (Quyết định kháng nguyên): là các điểm trên những phân tửKN , nơi kết hợp đặc hiệu với kháng thể. Kháng nguyên đơn giá: chỉ chứa 1 loại quyết định KN.  Kháng nguyên đa giá: chứa nhiều loại quyết định KN.  Kháng nguyên chéo (kháng nguyên chung): những loại KN khác nhau có chứa 1 số loại quyết định KN giống nhau Kháng nguyên của vi khuẩn Ngoại độc tố Kháng nguyên enzyme (enzyme độc): hyaluronidase, coagulase, hemolysin Kháng nguyên vách tế bào (kháng nguyên thân) – kháng nguyên O Kháng nguyên vỏ (kháng nguyên K) Kháng nguyên lông (kháng nguyên H) Kháng nguyên của virus Kháng nguyên hòa tan: thu được từnuôi cấy tế bào nhiễm virus sau khi đã loại bỏ virus và các thành phần của tế bào (enzyme của virus, thành phần tổng hợp thừa của virus. Kháng nguyên của hạt virus: kháng nguyên nucleoprotein (kháng nguyên hoàn toàn), kháng nguyên vỏ capsid, kháng nguyên vỏ envelop). 3
KHÁNG NGUYÊN PHÙ HỢP TỔ CHỨC (MHC) Thụ thể tế bào T chỉ nhận diện được kháng nguyên “quen”, đó là các kháng nguyên “của mình” hoặc cùng loại với mình gọi là kháng nguyên phù hợp tổ chức (phù hợp mô). KN phù hợp tổ chức nằm trên bề mặt của màng tế bào bình thường, được mã hóa bởi vùng gen riêng (vùng gen MHC)  Hoạt động như 1 phân tử trình diện khánh nguyên (vì tương tác đặc hiệu với KN lạ và thụ thể tế bào T) vai tròquan trọng trong toàn bộ ĐƯMD. KHÁNG NGUYÊN PHÙ HỢP TỔ CHỨC (MHC) Có2 loại: - MHC I: cótrên bề mặt tất cả tế bào cónhân của ĐVCXS - MHC II: chỉ cótrên bề mặt tế bào lympho và đại thực bào  Ở người KN phù hợp tổ chức là hệ thống bạch cầu gọi làHLC (human leucocyt antigen). Cấu trúc MHC trên các cá thể khác nhau của cùng loài là khác nhau ghép cơ quan, MHC 2 cá thểkhông tương đồng loại thải mô ghép. Cấu trúc MHC 4
Nhận diện kháng nguyên nhờ MHC MHC I MHC II CÁC TẾ BÀO THAM GIA VÀO HỆ MIỄN DỊCH Hệ miễn dịch gồm nhiều cơ quan, nhiều loại tế bào nằm rải rác khắp cơ thể, tác động qua lại theo nhiều cách để dẫn đến đáp ứng MD cuối cùng.  Xem xét 2 loại tế bào chính của hệ thống MD: các tế bào limpho và đại thực bào. Tế bào limpho Limpho bào phân tán khắp cơ thểtrong hệ tuần hoàn máu và bạch huyết. Có 2 loại tế bào cần cho đáp ứng MD: - Limpho bào B (là tế obà sinh kháng thể): Ở loài chim chúng được trưởng thành trong một cơ quan gọi là Bursa Fabricius (túiFabricius). Ở loài có vú, không có cơ quan tương đương với bursa và giai đoạn đầu của sự trưởng thành tế bào B( quá trình chín) xảy ra trong tuỷ xương (bone marrow). gọi tắt là tế bào B. - Limpho bào T (là tế bào trung gian của miễn dịch tế bào, sinh ra limphokin ): các tế bào tiền thân của chúng được sinh ra trong tuỷ xương, di cư đến và trưởng thành tại tuyến ức (thymus). gọi tắt là tế bào T. Cơ quan limpho trung tâm: tủy xương, tuyến ức. Cơ quan limpho ngoại vi: hạch limpho, lách. 5
Tế bào limpho Sự trưởng thành của tế bào lymphô Sự trưởng thành của tế bào lymphô từ tế bào mầm tuỷ xương xảy ratrong các cơ quan lymphô trung ương và đáp ứng miễn dịch đối với kháng nguyên lạ xảy ra trong các cơ quan lymphô ngoại biên Tế bào limpho Quần thể tế bào T CD4, CD8: các protein thụ thể (Cluster of Differentiation) Quần thể tế bào TCD4 Quần thể tế obà TCD8 Tế bào T hỗ Tế bào T quá Tế bào T Tế bào T trợ (TH) mẫn muộn (TD) ức chế (TS) độc (TC) Tương tác và Tham gia vào Điều hòa đáp Kích thích tế phá hủy trực các phản ứng ứng MD, ức bào B sản tiếp các tế bào trung gian tế chế tác động xuất kháng có kháng bào (hoạt hóa của các tế bào thể nguyên tên bề đại thực bào) MD như tế bào B mặt THỤ THỂ TẾ BÀO T (TCR) Tế bào T nhận diện kháng nguyên nhờ các thụ thể trên tế bào T (TCR). TCR có nhiều nét giống kháng nguyên, gồm 2 chuỗi peptid α, βnối nhau qua cầu nối disulfua. TCR là protein xuyên màng. 6
Thực bào Thực bào gồm 2 nhóm: các tế bào đơn nhân, các tế bào đa nhân có hạt (bạch huyết cầu đa nhân). Sự trƣởng thành của thực bào đơn nhân Đại thực bào: kích thước lớn, có khả năng bắt, giữ, nuốt, phá hủy kháng nguyên, hợp tác với tế bào limpho sản xuất kháng thể đặc hiệu. (có nhiều trong tổ chức limpho và lách) Hoạt động của đại thực bào Vi khuẩn xâm nhập Đại thực bào tiết các enzyme tiêu hóa chúng Kháng nguyên vi khuẩn được giải Kháng nguyên bên ngoài phóng chứa trong đại thực bào [Đại thực bào đóng vai tròtế bào Đại thực bào đẩy kháng nguyên lạ trình diện kháng nguyên (APC – ra bề mặt, tạo điều kiện cho kháng Antigen presenting cell)] nguyên tiếp xúc tế bào B, T (không mang tính đặc hiệu) KHÁNG THỂ Kháng thể là các globulin trong máu của động vật, có khả năng liên kết đặc hiệu với kháng nguyên đã kích thích sinh ra nó.  Kháng thể miễn dịch (Ig – Imunnoglobulin) hay kháng thể đặc hiệu. Huyết thanh chứa kháng thể đặc hiệu kháng nguyên gọi là kháng huyết thanh. Kháng thể có sẵn trước khi có sự có mặt của kháng nguyên (trong sữa) gọi là kháng thể tự nhiên. 7
Bản chất và tính chất của kháng thể Trong huyết thanh của người, động vật có vú chứa albumin, α, β,  globulin  globulin là kháng thể.  Kháng thể có nbả chất là protein nên có thể bị biến tính do nhiệt độ, pH, Muối amoni sulfat, natri sulfat, cồn ở 50C có thể tkế tủa khángthể màkhông làm mất hoạt tính của chúng. Kháng thể gồm 5 lớp: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Cấu trúc của kháng thể miễn dịch Tất cả Ig đếu có cấu trúc giống nhau. IgG chiếm 80% tổng sốIg trong huyết thanhngười, KLPT 160000, gồm 4 chuỗi polipeptide (2 chuỗi nhẹ, 2 chuỗi nặng) gắn nhau bởi cầu sulfua. -Các chuỗi nhẹ chứa 2 vùng acid amin (vùng biến đổi và vùng cố định). -Các chuỗi nặng: chứa 4 vùng acid amin (1 vùng biến dổi, 3 vùng cố định) - Bị enzyme papain phân giải thành 3 mảnh nhỏ. Cấu trúc của kháng thể miễn dịch 8
CấIgGu trúc củIgAa khángIgM thể miễnIgE dị ch IgD Niêm nhầy Các dịch Bạch cầu ái Vị trí chủ Lympho B Máu tiết (sữa, kiềm Lympho B yếu Máu nước mắt, Tế bào mast nước bọt) 70% đến75 % 15% đến Loại duy nhấtcó thể 20% các xuyên qua nhau kháng thể Tỷ lệ thai, qua đó bảo vệ 10% < 1% < 1% trong con trong những tuần lễ đầu đời sau huyết khi sinh thanh 140000- KLPT 160000 900000 180000 300000 Ngưng tụ, Ngưng tụ, Trung hòa các độc trung hòa con Dị ứng, Hoạt hóa các Vai trò tố, các vi đường cổ trung hòa các tế bào lympho B vi khuẩn và virus khuẩn, điển của ký sinh trùng virus bổ thể SỰ HÌNH THÀNH KHÁNG THỂ MIỄN DỊCH Điều kiện hình thành kháng thể: có kháng nguyên kích thích. Các tế bào tham gia: tế bào T, tế bào B, tế bào APC, và mối tương tác giữa các phân tử bề mặt của các tế bào khác nhau. Trong cơ thể động vật, kháng nguyên được hệ máu và bạch huyết đưa đi khắp nơi, đến cư trú ở hạch limpho, lách, gan tạo thành kháng thể ở chlá , hạch limpho. Tiêm kháng nguyên vào tĩnh mạch kháng thể tạo nhiều nhất ở lách. Tiêm kháng nguyên dưới da, trong da, màng bụng kháng thể tạo nhiều nhất trong hạch limpho. Mũi tiêm lần 1: đáp ứng kháng thể nguyên phát (chưa cóKT , tăng lên rồi giảm xuống) Mũi tiêm lần 2 (tiếp cận kháng nguyên lần 2): đáp ứng kháng thể thứ phát nồng độ kháng thể tăng nhanh rồi giảm dần theo thời gian , nhưng ở lần tiêm sau nó sẽ lặp lại cơ sở của quy trình tiêm vaccine. 9
SỰ HÌNH THÀNH KHÁNG THỂ MIỄN DỊCH Mũi tiêm 1: IgM tạo ra nhiều. Mũi tiêm 2: IgG tạo nhiều. MIỄN DỊCH TRUNG GIAN TẾ BÀO Sau khi KN thâm nhập vào cơ thể, Các tế bào lympho B nhận ra KN sẽ phản ứng đặc hiệu bằng cách sinh ra các tế bào plasma sản xuất kháng thể đặc hiệu. - Ngoài ra các tế bào lympho T cũng nhận dạng KN và cũng có các phản ứng đặc hiệu với các QĐKN Đáp ứng miễn dịch mà:- sinh ra kháng thể đặc hiệu được gọi là ĐƯMD dịch thể (humoral immunity - HI) - sinh ra các tế bào T đặc hiệu được gọi là ĐƯMD qua trung gian tế bào (cell-mediated immunity - CMI) Đáp ứng B miễn dịch dịch thể Kháng nguyên Đáp ứng miễn T dịch qua trung gian tế bào 10
Hai kiểu đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào Kiểu 1: Kiểu quá mẫn muộn Kiểu 2: Kiểu gây độc trực tiếp Abbas A. K and Lichtman A. H Basic Immunology 2nd Ed © Saunders 2004 Đáp ứng miễn dịch tế bào Hoạt động của Tế bào NK: giết tế bào lạ nhưng không cần có sự kích thích của kháng nguyên đặc hiệu. Abbas A. K and Lichtman A. H Basic Immunology 2nd Ed © Saunders 2004 Sự khác nhau giữa các kiểu miễn dịch tiếp thu 11
CÁC PHẢN ỨNG HUYẾT THANH Dùng để nhận biết kháng nguyên, kháng thể. Phản ứng kết tủa: - Kháng thể đặc hiệu + kháng nguyên hòa tan (liều lượng chuẩn) kết tủa. - Sư dụng để phát hiện kháng thể đặc hiệu hoặc kháng nguyên. - Phản ứng bị ức chế khi có quá thừa kháng nguyên hoặc kháng thể. Phản ứng ngƣng kết: - Kháng thể đặc hiệu + kháng nguyên hữu hình (kích thước lớn: hồng cầu, tế bào VSV ngưng kết (epitop của kháng nguyên liên kết chéo với kháng thể tạo từng cụm nhìn đươc bằSng mắt thường). CÁC PHẢN ỨNG HUYẾT THANH Phản ứng kết hợp bổ thể: - Kháng nguyên - kháng thể– bổ thể: khi thêm hồng cầu cừu + huyết thanh kháng hồng cầu cừu đãđun nóng (phá bổ thể) Phản ứng dương tính (hồng cầu cừu không bị tan) do kháng nguyên trên hồng cầu cừu kết hợp được với bổ thể, chứng tỏ kháng nguyên đặc hiệu kháng thể. - Kháng nguyên - kháng thể– bổ thể: thì khi thêm hồng cầu cừu + huyết thanh kháng hồng cầu cừu đãđun nóng (phá bổ thể) phản ứng âm tính (hồng cầu cừu bị tan) do kháng nguyên trên hồng cầu cừu không kết hợp được bổ thể (bổ thể ở dạng tựdo ), chứng tỏ kháng nguyên không đặc hiệu kháng thể. 12