BỆNH NHIỄM TRÙNG

ENGLISH

MIỄN DỊCH HỌC - CHƯƠNG TÁM
SỰ HÌNH THÀNH KHÁNG THỂ

Gene Mayer, Ph.D
Emertius Professor of Pathology, Microbiology and Immunology
University of South Carolina

Biên dịch: Nguyễn Văn Đô, MD., PhD.,
Bộ môn Sinh lý bệnh-Miễn dịch,
Trường Đại học Y Hà Nội,
Hà Nội, Việt Nam
 

TURKISH

FRANCAIS

PORTUGUES

Let us know what you think
FEEDBACK

SEARCH

Logo image © Jeffrey Nelson, Rush University, Chicago, Illinois  and The MicrobeLibrary

ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ĐÁP ỨNG SINH KHÁNG THỂ

Phân biệt giữa cái của bản thân và không phải của bản thân

Một đặc tính tiêu biểu của hệ miễn dịch đặc hiệu là nó thường phân biệt giữa cái của bản thân và không phải của bản thân và chỉ phản ứng chống lại cái không phải của bản thân.

Trí nhớ miễn dịch

Đặc tính thứ hai của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu là nó thể hiện trí nhớ. Hệ thống miễn dịch "nhớ" nếu nó đã được tiếp xúc với một kháng nguyên trước đó và nó phản ứng với kháng nguyên xâm nhập lần hai với một cách khác hơn so với tiếp xúc lần đầu tiên. Thông thường chỉ có tái tiếp xúc với kháng nguyên giống lần đầu thì sẽ có đáp ứng nhớ.

Tính đặc hiệu

Đặc tính thứ ba của hệ thống miễn đặc hiệu là mức độ đặc hiệu cao trong các đáp ứng của nó. Một phản ứng với một kháng nguyên cụ thể là đặc hiệu cho kháng nguyên đó hoặc một số kháng nguyên tương tự.

LƯU Ý: Đây là những đặc tính của tất cả các đáp ứng miễn dịch đặc hiệu.
 

TỪ KHÓA

Pha cân bằng
Đáp ứng nguyên phát
Pha ổn định
Chuyển đổi lớp kháng thể
Pha phân rã
Pha cảm ứng/lag
Pha suy giảm
Pha loại trừ miễn dịch
Pha log
Đáp ứng thứ phát
 

Hình 1

Số phận của các chất sinh miễn dịch

Làm sạch sau khi tiêm kháng nguyên

Động học của sự làm sạch kháng nguyên khỏi cơ thể sau khi đưa vào lần đầu được mô tả trong Hình 1.

Trạng thái Cân bằng
Giai đoạn đầu tiên được gọi là giai đoạn cân bằng. Trong thời gian này các kháng nguyên cân bằng giữa mạch máu và ngoài mạch máu bằng cách khuếch tán. Đó thường là một quá trình nhanh chóng. Từ khi kháng nguyên không còn khuếch tán nữa, thì giai đoạn này mất đi.

Giai đoạn chuyển hóa phân rã

Trong giai đoạn này các tế bào và các enzym của cơ thể chuyển hóa kháng nguyên. Hầu hết các kháng nguyên bị các đại thực bào và tế bào thực bào khác bắt giữ. Thời gian dài hay ngắn sẽ phụ thuộc vào các chất sinh miễn dịch và cơ thể chủ.

Giai đoạn loại bỏ miễn dịch
Trong giai đoạn này, kháng thể vừa được tổng hợp sẽ kết hợp với các kháng nguyên và tạo thành phức hợp kháng nguyên-kháng thể, sau đó chúng bị thực bào và bị thoái hóa. Kháng thể tồn tại trong huyết thanh sau khi giai đoạn loại bỏ miễn dịch hoàn thành.

Làm sạch kháng nguyên sau khi đưa vào lần 2

Khi tiêm kháng nguyên lần thứ hai, nếu có kháng thể lưu hành trong huyết thanh, kháng nguyên sẽ bị loại trừ nhanh chóng. Nếu không có kháng thể lưu hành, đáp ứng lần thứ hai cũng qua 3 giai đoạn nhưng giai đoạn loại bỏ miễn dịch được tăng tốc.
 

 

Động học của đáp ứng kháng thể với kháng nguyên phụ thuộc vào T

Đáp ứng kháng thể lần đầu
Động học của một đáp ứng sinh kháng thể với một kháng nguyên được minh họa trong Hình 2.

Giai đoạn cảm ứng, tiềm ẩn và lag
Trong giai đoạn này, kháng nguyên được nhận biết là ngoại lai và các tế bào bắt đầu sinh sôi nảy nở và biệt hóa để đáp ứng với kháng nguyên này. Thời gian của giai đoạn này sẽ khác nhau tùy thuộc vào kháng nguyên, nhưng nó thường là 5 đến 7 ngày.

Giai đoạn log hoặc hàm số mũ
Trong giai đoạn này, nồng độ kháng thể tăng lên theo cấp số nhân khi các tế bào B đã được hoạt hóa bởi kháng nguyên và biệt hóa thành tương bào để tiết ra kháng thể.

Giai đoạn ổn định hay cân bằng
Trong giai đoạn này, sự tổng hợp kháng thể được cân bằng với sự phân rã kháng thể để không làm tăng nồng độ kháng thể.

Giai đoạn phân hủy hoặc suy sụp
Trong giai đoạn này, tỷ lệ kháng thể thoái hóa vượt quá kháng thể được tạo ra và mức độ kháng thể giảm. Cuối cùng, mức độ kháng thể có thể đạt mức độ đường nền.
 

Đáp ứng lần 2 hay đáp ứng nhớ (Hình 3)

Pha chậm
Trong đáp ứng lần 2, pha chậm ngắn hơn so với đáp ứng kháng nguyên lần thứ nhất.

Giai đoạn log
Giai đoạn này của đáp ứng lần thứ hai là nhanh hơn và mức độ kháng thể đạt được cao hơn.

Giai đoạn ổn định

Giai đoạn suy giảm
Giai đoạn suy giảm không nhanh chóng và kháng thể có thể duy trì trong nhiều tháng, nhiều năm hoặc thậm chí cả đời.

Đặc hiệu của đáp ứng lần 1 và lần 2

Kháng thể được tạo ra để đáp ứng với kháng nguyên là đặc hiệu đối với kháng nguyên đó, mặc dù nó cũng có thể có đáp ứng chéo với kháng nguyên khác có cấu trúc tương tự với kháng nguyên sinh kháng thể. Nhình chung, các đáp ứng lần 2 bởi cùng một kháng nguyên được sử dụng trong đáp ứng lần thứ nhất. Tuy nhiên, trong một số trường hợp một kháng nguyên có cấu trúc gần giống có thể tạo ra một đáp ứng thứ 2, nhưng đây là một ngoại lệ hiếm hoi.

 

Những thay đổi định tính của kháng thể trong đáp ứng lần 1 và 2

Thay đổi lớp globulin miễn dịch
Ở đáp ứng lần 1, kháng thể IgM là lớp kháng thể chủ yếu được sản xuất, trong khi đáp ứng lần 2 thì IgG (IgA hoặc IgE) chiếm đa số (Hình 4). Các kháng thể tồn tại trong các đáp ứng lần 2 là những kháng thể IgG.
 

Ái tính
Ái tính của các kháng thể IgG được tạo ra tăng dần từng bậc trong quá trình đáp ứng, đặc biệt sau khi dùng liều kháng nguyên thấp (Hình 5). Điều đó được gọi là trưởng thành của ái tính. Sự trưởng thành của ái tính thể hiện rõ rệt nhất sau khi kích thích với kháng nguyên lần 2.

Lý giải thứ nhất cho sự trưởng thành ái tính là sự chọn lọc dòng được minh họa trong Hình 6. Thứ hai là sau khi chuyển lớp đã diễn ra trong các đáp ứng miễn dịch, đột biến soma làm tinh chỉnh các kháng thể có ái tính cao hơn. Có bằng chứng thực nghiệm cho cơ chế này, mặc dù nó không được biết làm thế nào cơ chế đột biến soma được kích hoạt sau khi tiếp xúc với kháng nguyên
 

Háo tính
Từ kết quả của sự gia tăng ái tính, háo tính của kháng thể tăng lên trong quá trình đáp ứng miễn dịch.

Đáp ứng chéo
Theo kết quả của sự gia tăng ái tính ở đáp ứng miễn dịch, cũng có sự gia tăng phản ứng chéo có thể xác định được. Lý giải lý do tại sao ái tính tăng lên trong một phản ứng chéo có thể phát hiện được được minh họa bằng ví dụ sau.
 

Giả sử một ái tính tối thiểu 10-6 cần thiết để phát hiện một đáp ứng, trong một đáp ứng miễn dịch sớm có phản ứng chéo tạo ái tính là 10-3 thì sẽ không được phát hiện. Tuy nhiên, ở giai đoạn muộn khi ái tính tăng 1.000 lần, phản ứng với cả hai kháng nguyên mẫn cảm và kháng nguyên phản ứng chéo sẽ được phát hiện.

Các sự kiện diễn ra trong tế bào ở đáp ứng lần 1 và 2 của kháng nguyên phụ thuộc vào T

Đáp ứng lần thứ nhất (Hình 7)

Pha chậm
Các dòng tế bào T và B được hoạt hóa và sinh sôi nảy nở bởi các kháng nguyên gắn lên các thụ thể thích hợp. Các dòng tế bào B được phát triển, biệt hóa thành các tế bào tương bào và bắt đầu tiết ra kháng thể.

Pha nhanh
Các tế bào tương bào ban đầu tiết kháng thể IgM từ gen chuỗi nặng Cμ nằm gần nhất với các gen tái sắp xếp VDJ. Cuối cùng một số tế bào B chuyển từ sản xuất IgM sang sản xuất IgG, IgA hay IgE. Khi các tế bào B sinh sôi nảy nở nhiều hơn và biệt hóa thành nhiều tế bào tiết kháng thể làm cho nồng độ kháng thể tăng theo cấp số nhân.

Pha ổn định
Khi kháng nguyên đã cạn, các tế bào T và B không còn được hoạt hóa. Ngoài ra, do các cơ chế điều hòa đáp ứng miễn dịch hoạt động. Hơn nữa, các tế bào tương bào bắt đầu chết. Khi tỷ lệ của tổng hợp kháng thể tương đương với tỷ lệ phân rã kháng thể thì đạt đến giai đoạn ổn định.

Giai đoạn suy giảm
Khi kháng thể mới không được sản xuất nữa bởi vì kháng nguyên không còn để hoạt hóa tế bào T và B và các kháng thể còn sót lại từ từ bị suy thoái thì đạt được giai đoạn suy giảm.
 

 Hình 8

 Hình  9

Đáp ứng lần 2 (Hình 8)

Không phải tất cả các tế bào T và B được hoạt hóa bởi các kháng nguyên chết trong đáp ứng lần thứ nhất. Một số trong số các tế bào hoạt hóa đó có thể sống lâu và hình thành các tế bào có trí nhớ. Cả hai loại tế bào T và B nhớ được sinh ra, tế bào T nhớ tồn tại lâu hơn các tế bào B nhớ. Khi kích thích với kháng nguyên lần thứ hai, không chỉ có các tế bào T và B trinh nguyên được hoạt hóa mà cả các tế bào trí nhớ cũng được hoạt hóa và do đó khoảng thời gian trễ ngắn hơn trong đáp ứng lần thứ hai. Kể từ khi một dòng tế bào được hoạt hóa thì tốc độ sản xuất kháng thể cũng tăng lên trong giai đoạn hàm số mũ của quá trình sản xuất kháng thể và đạt được một mức độ cao. Ngoài ra, cũng có nhiều mà không phải là tất cả các tế bào trí nhớ B sẽ chuyển sang sản xuất IgG, IgA hay IgE. IgG được sản xuất đầu tiên ở đáp ứng miễn dịch lần thứ hai. Hơn nữa có một dòng tế bào T trí nhớ có thể trợ giúp các tế bào B chuyển sang sản xuất IgG (IgA hay IgE), các lớp Ig chủ yếu được tạo ra sau đáp ứng lần thứ hai là IgG (IgA hay IgE).

Đáp ứng sinh KT với KN không phụ thuộc vào T

Đáp ứng với kháng nguyên không phụ thuộc vào T được đặc trưng bởi việc tăng cường sản xuất các kháng thể IgM và hầu như không có đáp ứng lần 2. Khi tái tiếp xúc với KN lần thứ hai thì sẽ có một đáp ứng KN lần đầu khác được minh họa trong Hình 9.
 

Chuyển đổi lớp kháng thể

Trong một đáp ứng sinh kháng thể với một kháng nguyên phụ thuộc vào T có sự chuyển đổi xảy ra trong các lớp của Ig từ sản xuất IgM sang một số lớp khác (trừ IgD). Sự hiểu biết của chúng ta về cấu trúc của các gen globulin miễn dịch, giúp giải thích làm thế nào chuyển lớp kháng thể xảy ra (Hình 10).

Trong khi chuyển lớp, sự tái sắp xếp DNA khác lại xảy ra giữa một vị trí chuyển đổi Sμ) trong intron giữa các vùng và sắp xếp lại các vùng VDJ và gen Cμ và một vị trí khác chuyển đổi trước khi một trong các gen ở vùng hằng định của chuỗi nặng. Kết quả của sự kiện tái tổ hợp này là mang vùng VDJ đến gần một gen trong những gen hằng định khác, qua đó cho phép biểu lộ gen ở một lớp mới của chuỗi nặng. Khi gen VDJ giống nhau được đưa đến gần một gen C khác nhau và từ khi kháng thể đặc hiệu được xác định bởi các vùng siêu biến trong vùng V, các kháng thể được sản xuất sau khi chuyển đổi xảy ra sẽ có tính đặc hiệu như trước.

Cytokin được tiết ra bởi các tế bào T hỗ trợ có thể gây ra các chuyển đổi isotyp nhất định.
 

Globulin miễn dịch trên màng tế bào và Globulin miễn dịch tiết

Sự đặc hiệu của kháng thể màng tế bào ở một tế bào B và Ig tiết bởi dòng tế bào tương bào là như nhau. Sự am hiểu vì sao tính đặc hiệu của Ig màng tế bào và Ig tiết từ một tế bào B riêng rẽ lại như nhau có thể cùng xuất phát từ sự hiểu biết về gen tạo kháng thể (Hình 11).

Có hai vị trí polyA ở gen globulin miễn dịch. Một nằm ở sau exon của domain chuỗi nặng và một nằm sau những exon mã cho các domain xuyên màng. Nếu vị trí đầu tiên polyA được sử dụng, tiền mRNA được xử lý để sản xuất một protein tiết. Nếu vị trí thứ hai polyA được sử dụng, tiền mRNA được xử lý để sản xuất một globulin miễn dịch màng tế bào. Tuy nhiên, trong tất cả các trường hợp, các vùng VDJ giống nhau được sử dụng và do đó tính đặc hiệu của kháng thể vẫn giữ nguyên. Tất cả các gen vùng C có thêm các mẩu màng liên kết với chúng và do đó sau khi chuyển lớp, các kháng thể khác được tiết hoặc biểu hiện trên bề mặt của tế bào B.
 

Trở về phần Miễn dịch của Vi khuẩn học và Miễn dịch học online

 

This page last changed on Wednesday, August 30, 2017
Page maintained by Richard Hunt