x |
x |
|
|
BỆNH NHIỄM TRÙNG |
VI KHUẨN HỌC |
MIỄN DỊCH HỌC |
NẤM HỌC |
KƯ SINH TRÙNG HỌC |
VIRÚT HỌC |
ENGLISH |
MIỄN DỊCH HỌC – CHƯƠNG BA
KHÁNG NGUYÊN
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 lư bệnh-Miễn dịch,
Trường Đại học Y Hà Nội,
Hà Nội, Việt Nam
|
TURKISH |
FRANCAIS |
ESPANOL |
PORTUGUES |
SHQIP |
Let us know what you think
FEEDBACK |
SEARCH |
|
|
Logo image © Jeffrey
Nelson, Rush University, Chicago, Illinois and
The MicrobeLibrary
|
MỤC TIÊU GIẢNG DẠY
So sánh các chất sinh miễn dịch, kháng nguyên và hapten
Mô tả các yếu tố ảnh hưởng đến tính
sinh miễn dịch
Định nghĩa bản chất của chất sinh miễn
dịch
So sánh cấu trúc của kháng nguyên phụ
thuộc T và không phụ thuộc T
Nêu khái niệm phức hợp chất mang-hapten
và mô tả cấu trúc của chúng
Mô tả đặc tính của các quyết định kháng
nguyên
Nêu khái niệm siêu kháng nguyên
|
ĐỊNH NGHĨA
Chất sinh miễn dịch
Là chất gây ra một đáp ứng miễn dịch đặc hiệu.
Kháng nguyên (Ag)
Một chất phản ứng với các sản phẩm của một đáp ứng miễn
dịch đặc hiệu.
Hapten
Một chất mà tự nó không sinh được đáp ứng miễn dịch nhưng
có thể phản ứng với các sản phẩm của một phản ứng miễn dịch đặc hiệu.
Các hapten là những phân tử nhỏ mà không bao giờ có thể gây ra một đáp
ứng miễn dịch khi được đưa vào cơ thể bởi riêng chúng, nhưng có thể gây
đáp ứng miễn dịch khi chúng kết hợp với phân tử mang nó. Tuy nhiên,
hapten tự do có thể phản ứng với các sản phẩm của đáp ứng miễn dịch sau
khi sản phẩm đó đă được sinh ra bởi phức hợp happten-chất mang. Hapten
có đặc tính kháng nguyên nhưng không có tính sinh miễn dịch.
Epitop hoặc yếu tố quyết định
KN
Epitop là một phần của phân tử kháng nguyên, nó kết hợp
với các sản phẩm của một đáp ứng miễn dịch đặc hiệu.
Kháng thể (Ab)
Kháng thể là một protein đặc hiệu được sản xuất sau khi
đáp ứng với chất sinh miễn dịch và nó phản ứng với kháng nguyên.
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH SINH MIỄN DỊCH
Vai tṛ của các chất sinh miễn
dịch
Tính lạ
B́nh thường hệ thống miễn dịch phân biệt được những
cái ǵ là của bản thân và không phải của bản thân và nó chỉ đáp ứng
với những phân tử lạ có tính sinh miễn dịch.
Kích thước
Không có kích thước tuyệt đối của một chất sinh miễn
dịch. Tuy nhiên, nói chung phân tử càng lớn th́ tính sinh miễn dịch
mạnh hơn.
Thành phần hóa học
Nh́n chung, chất hóa học có cấu trúc càng phức tạp
th́ tính sinh miễn dịch càng cao. Các quyết định kháng nguyên được
tạo ra bởi các tŕnh tự nguyên phát của các thành phần trong phân tử
polymer và/hoặc bởi cấu trúc bậc hai, bậc ba hoặc bậc bốn của phân
tử.
H́nh dáng
Nh́n chung các kháng nguyên dạng hạt có tính sinh
miễn dịch mạnh hơn kháng nguyên ḥa tan và kháng nguyên bị biến tính
có tính sinh miễn dịch lớn hơn các kháng nguyên ở trạng thái tự
nhiên.
Khả năng phân hủy
Những kháng nguyên bị thực bào thường có tính sinh
miễn dịch mạnh hơn. Bởi v́ đối với hầu hết các kháng nguyên (xem
dưới đây, phần kháng nguyên phụ thuộc vào T), để có một đáp ứng miễn
dịch th́ trước hết chúng phải được tế bào thực bào (APC) bắt, xử lư
và tŕnh diện kháng nguyên cho tế bào T hỗ trợ.
|
TỪ KHÓA
Chất sinh miễn dịch
Kháng nguyên
Hapten
Epitop
Quyết định kháng nguyên
Kháng
thể
Kháng thể không phụ thuộc T
Kháng thể phụ thuộc T
Phức hợp chất mang-Hapten
Quyết định kháng nguyên tự nhiên
Quyết định kháng nguyên hapten
Siêu kháng nguyên |
Vai tṛ của hệ thống sinh học
Các yếu tố di truyền
Một số chất sinh đáp ứng miễn dịch ở một loài nhưng không
sinh miễn dịch ở những loài khác. Tương tự, một số chất sinh được miễn
dịch ở một cá thể nhưng không tạo được đáp ứng ở những cá thể khác (tức
là cơ thể đáp ứng và không đáp ứng). Các loài, cá thể này có thể thiếu
gen mă hóa cho các thụ thể đối với kháng nguyên trên tế bào B và T, hay
nếu có th́ các gen này đă bị thay đổi. Hoặc có thể không có các gen
thích hợp cần thiết cho các APC giới thiệu kháng nguyên cho các tế bào T
hỗ trợ.
Tuổi
Tuổi tác cũng có thể ảnh hưởng đến tính sinh miễn dịch.
Thông thường, khả năng đáp ứng miễn dịch với một chất sinh miễn dịch
giảm đi khi ở độ tuổi c̣n rất trẻ hay đă rất già.
Phương pháp đưa kháng nguyên vào cơ thể
Liều lượng
Liều lượng được đưa vào của một chất sinh miễn dịch có
thể ảnh hưởng đến tính sinh miễn dịch của nó. Một liều kháng nguyên đưa
vào quá cao hoặc quá thấp sẽ không tạo ra được đáp ứng tối ưu.
Đường đưa vào
Nói chung đưa kháng nguyên vào cơ thể bằng đường dưới da
tốt hơn so với các tuyến đường tĩnh mạch hoặc qua dạ dày. Đường dùng
kháng nguyên cũng có thể làm thay đổi bản chất của đáp ứng.
Tá dược
Những chất có thể làm tăng cường các đáp ứng miễn dịch
với chất sinh miễn dịch được gọi là tá dược. Tuy nhiên, việc sử dụng các
tá dược thường không tốt bởi các tác dụng phụ không mong muốn như sốt và
viêm.
|
H́nh 1a
Tính sinh miễn dịch của các phân tử sinh học |
BẢN CHẤT HÓA HỌC CỦA CHẤT SINH MIỄN
DỊCH
Protein
Đại đa số các chất sinh miễn dịch là các protein. Đây có
thể là các protein tinh khiết hoặc họ có thể là glycoprotein hoặc
lipoprotein. Nh́n chung, protein thường là chất sinh miễn dịch rất tốt.
Polysaccharid
Polysaccharid tinh khiết và lipopolysaccharid là những chất sinh miễn
dịch tốt.
Axit nucleic
Các axit nucleic thường là những
chất gây miễn dịch kém. Tuy nhiên, chúng có thể trở nên miễn dịch khi ở
dạng chuỗi đơn hoặc khi nằm trong hỗn hợp với protein.
Lipid
Nh́n chung chất béo là không sinh miễn dịch, mặc dù chúng
có thể là các hapten. The
Xem H́nh 1a
|
H́nh 1b
Trong một kháng nguyên, một quyết định kháng nguyên lặp đi lặp lại nhiều
lần |
CÁC LOẠI KHÁNG NGUYÊN
Kháng nguyên không phụ thuộc T
Các kháng nguyên không phụ thuộc vào T là
kháng nguyên có thể kích thích trực tiếp các tế bào B biệt hóa thành
tương bào sản xuất ra kháng thể mà không cần sự giúp đỡ của tế bào T.
Nói chung, polysaccharid là kháng nguyên không phụ thuộc vào T. Các đáp
ứng với kháng nguyên này khác với đáp ứng với các kháng nguyên khác.
Đặc điểm của kháng nguyên không phụ thuộc vào T
Đặc điểm của kháng nguyên
không phụ thuộc vào T
Cấu trúc cao phân tử
Các kháng nguyên được đặc trưng bởi các quyết định kháng nguyên
giống nhau lặp đi lặp lại nhiều lần như minh họa trong H́nh 1b.
|
|
Hoạt hóa đa ḍng của các tế
bào B
Nhiều kháng nguyên có thể hoạt hóa các ḍng tế bào B
đặc hiệu đối với kháng nguyên khác (hoạt hóa đa ḍng). Kháng nguyên
không phụ thuộc T có thể được chia thành loại 1 và loại 2 dựa trên
khả năng hoạt hoạt hóa đa ḍng tế bào B. Các kháng nguyên không phụ
thuộc T loại 1 là những chất hoạt hóa đa ḍng, c̣n loại 2 th́ không
hoạt hóa được.
Đề kháng thoái hóa
Các kháng nguyên không phụ thuộc T có khả năng đề
kháng sự thoái hơn và do đó chúng tồn tại lâu hơn và tiếp tục kích
thích hệ miễn dịch.
|
H́nh 2
Kháng nguyên phụ thuộc T được đặc trưng bởi sự lặp lại một số quyết định
kháng nguyên khác nhau
|
Kháng nguyên phụ thuộc T
Các kháng nguyên phụ thuộc vào T là những kháng
nguyên không trực tiếp kích thích sản xuất kháng thể mà cần phải có
sự giúp đỡ của các tế bào T. Protein là kháng nguyên phụ thuộc T.
Cấu trúc kháng nguyên này được đặc trưng bởi một số ít bản sao của
nhiều quyết định kháng nguyên khác nhau như được minh họa trong H́nh
2.
LIÊN HỢP CHẤT MANG-HAPTEN
Định nghĩa
Liên hợp chất mang-hapten là các phân
tử miễn dịch mà hapten đă được liên kết đồng hóa trị. Phân tử có
tính sinh miễn dịch được gọi là chất mang.
|
H́nh 3
Sự liên hợp chất mang-hapten tạo ra quyết định kháng nguyên tự nhiên của
chất mang cũng như quyết định kháng nguyên mới của hapten |
Cấu trúc
Cấu trúc liên hợp này được đặc trưng bởi các quyết
định kháng nguyên tự nhiên của chất mang tải cũng như các quyết định
kháng nguyên mới được tạo ra bởi hapten (các quyết định hapten) như
minh họa trong H́nh 3. Các quyết định kháng nguyên thực tế được tạo
ra bởi hapten bao gồm hapten và một vài phần c̣n lại kế cận, mặc dù
các kháng thể được sản xuất chống lại các quyết định kháng nguyên
cũng sẽ phản ứng với hapten tự do. Trong liên hợp đó, loại chất mang
sẽ được xác định xem đáp ứng sẽ phụ thuộc vào T hay không phụ thuộc
T.
|
H́nh 4
Các quyết định kháng nguyên thường bị giới hạn ở những phần của kháng
nguyên có thể liên kết với kháng thể, được thể hiện ở chỗ màu đen của
protein có chứa sắt |
CÁC QUYẾT ĐỊNH KHÁNG NGUYÊN
Quyết định kháng nguyên nhận
biết bởi các tế bào B
Thành phần cấu tạo
Các quyết định KN được nhận biết bởi
các tế bào B và các kháng thể tiết ra bởi chúng được tạo ra bởi các
tŕnh tự nguyên phát của các vị trí trong các chất cao phân tử (dạng
thẳng hoặc tŕnh tự quyết định kháng nguyên) và/hoặc bởi cấu trúc
bậc 2, bậc 3 hay bậc 4 của phân tử (các quyết định h́nh dáng cấu
trúc).
Kích thước
Nh́n chung các quyết định kháng
nguyên có kích thước nhỏ và được giới hạn khoảng 4-8 vị trí (các
axit amin và đường). Các vị trí kết hợp của kháng thể sẽ chứa một
quyết định kháng nguyên khoảng 4-8 vị trí.
Số lượng
Mặc dù, về lư thuyết cứ mỗi 4-8 acid
amin có thể tạo thành một quyết định kháng nguyên riêng biệt, nhưng
trong thực tế số lượng các quyết định kháng nguyên cho mỗi kháng
nguyên là thấp hơn nhiều so với số lượng có thể về mặt lư thuyết.
Thông thường các quyết định kháng nguyên bị giới hạn ở một phần
kháng nguyên có thể liên kết với các phân tử kháng thể được chỉ ra
trong H́nh 4 (các quyết định kháng nguyên được thể hiện bởi màu đen).
.
|
|
Các quyết định kháng nguyên được
nhận biết bởi các tế bào T
Thành phần cấu trúc
Các quyết định kháng nguyên được nhận
biết bởi các tế bào T được tạo ra bởi các tŕnh tự ban đầu của các
acid amin trong protein. Các tế bào T không nhận biết được các kháng
nguyên polysaccharid hoặc acid nucleic. Đây là lư do tại sao
polysaccharid thường là kháng nguyên không phụ thuộc vào T và nói
chung protein là kháng nguyên phụ thuộc T. Quyết định kháng nguyên
không cần phải nằm trên bề mặt tiếp xúc của các kháng nguyên khi các
tế bào T nhận biết quyết định kháng nguyên, nhưng chúng cần phải
giáng hóa protein thành các peptid nhỏ hơn. Các peptid tự do không
được nhận biết bởi các tế bào T, thay v́ chúng kết hợp với các phân
tử được mă hóa bởi phức hợp ḥa hợp mô chủ yếu (MHC) và nó là tổ hợp
của các phân tử MHC + peptid được nhận biết bởi các tế bào T.
Kích thước
Các quyết định kháng nguyên nói chung là nhỏ và được
giới hạn trong khoảng 8-15 acid amin.
Số lượng
Mặc dù, về lư thuyết, mỗi 8-15 vị trí có thể tạo
thành một quyết định kháng nguyên riêng biệt, nhưng trong thực tế số
lượng quyết định kháng nguyên cho mỗi kháng nguyên là ít hơn nhiều
so với lư thuyết có thể có. Các quyết định kháng nguyên được giới
hạn ở phần kháng nguyên mà gắn vào phân tử MHC. Điều đó cho thấy có
sự khác nhau trong đáp ứng miễn dịch của các các thể khác nhau.
|
H́nh 5
Siêu kháng nguyên hoạt hóa phần lớn tế bào T, ngược với kháng nguyên phụ
thuộc T truyền thống. |
SIÊU KHÁNG NGUYÊN
Thông thường khi hệ thống miễn dịch gặp
một kháng nguyên phụ thuộc vào T, chỉ một phần nhỏ (1 trong 104 -105)
quần thể tế bào T có thể nhận biết các kháng nguyên và trở nên hoạt hóa
(đáp ứng đơn ḍng/oligoclonal). Tuy nhiên, có một số kháng nguyên hoạt
hóa đa ḍng phần lớn các tế bào T (lên đến 25%). Các kháng nguyên đó
được gọi là siêu kháng nguyên (H́nh 5).
Ví dụ về các siêu kháng nguyên bao gồm:
độc tố tụ cầu (ngộ độc thực phẩm), độc tố tụ cầu gây sốc (hội chứng sốc
nhiễm độc), độc tố tụ cầu tróc tế bào chết (hội chứng gây bỏng da) và
ngoại độc tố liên cầu khuẩn gây sốt (sốc). Mặc dù các siêu kháng nguyên
vi khuẩn được nghiên cứu nhiều nhất, nhưng cũng có siêu kháng nguyên của
virút và vi sinh vật khác.
Các bệnh liên quan đến phơi nhiễm với
siêu kháng nguyên, một phần do siêu kháng nguyên hoạt hóa hệ thống miễn
dịch và sau đó giải phóng các cytokin có hoạt tính sinh học bởi tế bào T
hoạt hóa.
QUYẾT ĐỊNH KHÁNG NGUYÊN ĐƯỢC NHẬN BIÉT BỞI HỆ
MIỄN DỊCH KHÔNG ĐẶC HIỆU
Các quyết định kháng nguyên được nhận
biết bởi các thành phần của hệ thống miễn dịch tự nhiên (không đặc hiệu)
khác với nhận biết kháng nguyên bởi hệ thống miễn dịch thu được (đặc
hiệu). Kháng thể, và các thụ thể các tế bào B và T nhận biết quyết định
riêng rẽ và thể hiện một độ đặc hiệu cao, cho phép hệ thống miễn dịch
thu được nhận biết và phản ứng với một tác nhân gây bệnh đặc hiệu. Ngược
lại, các thành phần của hệ miễn dịch tự nhiên nhận biết nhiều kiểu phân
tử có trong mầm bệnh nhưng không có trong cơ thể chủ. V́ vậy, chúng
thiếu độ đặc hiệu cao như trong hệ thống miễn dịch thu được. Các kiểu
phân tử được nhận biết bởi hệ thống miễn dịch tự nhiên được gọi là PAMPS
(tác nhân gây bệnh liên quan đến phân tử kiểu mẫu) và các thụ thể cho
PAMPS được gọi là PRRS (thụ thể nhận biết kiểu mẫu). Một PRR đặc biệt có
thể nhận ra một kiểu phân tử có thể có mặt trên một số tác nhân gây bệnh
khác nhau cho phép các thụ thể nhận ra một loạt các tác nhân gây bệnh
khác nhau. Ví dụ về một số PAMPs và PRRs được minh họa trong Bảng 1
Bảng 1. Ví dụ các tác nhân gây bệnh
liên quan đến các kiểu phân tử và thụ thể của chúng |
PAMP |
PRR |
Hậu quả sinh học của sự tương tác |
Các yếu tố thành tế bào vi khuẩn |
Bổ thể |
Opsonin hóa, Hoạt hóa bổ thể |
Các cacbohydrat chứa mannose |
Protein gắn mannose |
Opsonin hóa, Hoạt hóa bổ thể |
Polyanions |
Các thụ thể Scavenger |
Thực bào |
Lipoprotein của vi khuẩn Gram +
Thành phần thành tế bào nấm men |
TLR-2 (thủ thể giống Toll 2) |
Hoạt hóa đại thực bào, Tiết các cytokin gây viêm |
RNA chuỗi đôi |
TLR-3 |
Sản xuất Interferon (chống virut) |
Lipopolysaccharid của vi khuẩn Gram âm |
TLR-4 |
Hoạt hóa đại thực bào, Tiết các cytokin gây viêm |
Flagellin (flagella của vi khuẩn) |
TLR-5 |
Hoạt hóa đại thực bào, Tiết các cytokin gây viêm |
RNA chuỗi đơn giàu U |
TLR-7 |
Sản xuất Interferon (chống virut) |
DNA có CpG |
TLR-9 |
Hoạt hóa đại thực bào, Tiết các cytokin gây viêm |
|
|
Trở về phần Miễn dịch của Vi khuẩn học và Miễn dịch học
online
This page last changed on
Sunday, August 13, 2017
Page maintained by
Richard Hunt
|