Trong cộng đồng sinh vật, đấu tranh sinh tồn là một trong các quy luật tự nhiên, cho nên mọi sinh vật đều ít nhiều có khả năng tự  bảo vệ chống lại sự xâm nhập của bất kỳ vật lạ nào, nhằm bảo đảm 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 dịch là một biện pháp quan trọng và phức tạp nhất.

Miễn dịch là khả năng cơ thể nhận ra và loại bỏ các vật lạ. Ở cơ thể con người đáp ứng miễn dịch chia  làm 2 loại là miễn dịch tự nhiên và miễn dịch thu được. Sự phân chia này hoàn toàn không có nghĩa là hai  loại đáp ứng miễn dịch này tách biệt nhau mà chúng luôn có sự liên quan chặt chẽ với nhau, bổ sung cho nhau, lồng ghép vào nhau để thực hiện chức năng bảo vệ cơ thể.

1. MIỄN DỊCH TỰ NHIÊN HAY MIỄN DỊCH KHÔNG ĐẶC HIỆU

1.1. Khái niệm

Miễn dịch tự nhiên là khả năng tự bảo vệ sẵn có và mang tính di truyền trong các cơ thể cùng một loài. Nói một 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 kháng nguyên của vật lạ (tức là không cần có giai đoạn mẫn cảm). Cơ chế này phát huy tác dụng dù là kháng nguyên xâm nhập lần đầu hay những lần sau, nhưng nó có vai trò quan trọng ở lần đầu tiên vì lúc này đáp ứng miễn dịch thu được chưa phát huy tác dụng. Trong nhiều trường hợp miễn dịch tự nhiên là giai đoạn mở đầu cho miễn dịch thu được.

1.2. Các hàng rào của đáp ứng miễn dịch tự nhiên

1.2.1. Hàng rào vật lý

Đó là da và miêm mạc có tác dụng ngăn cách nội môi của cơ thể với  môi trường xung quanh.

– Da lành lặn, không bị sây sát sẽ cản trở sự xâm nhập của kháng nguyên, đặc biệt lớp tế bào ngoài cùng (sừng hoá) luôn được bong ra và đổi mới tạo ra một cản trở vật lý trước sự xâm nhập của kháng nguyên.

– Niêm mạc tuy chỉ gồm một lớp tế bào nhưng có tác dụng cản trở tốt, vì ngoài tính đàn hồi như da, nó còn được phủ bởi một lớp chất nhày. Chất nhày do những tuyến dưới niêm mạc tiết ra tạo nên màng bảo vệ làm cho vi khuẩn và các vật lạ không bám thẳng được vào tế bào, mà sự bám này là điều kiện tiên quyết để chúng có thể xâm nhập vào sâu hơn. Một số niêm mạc như mắt, miệng… thường xuyên được rửa sạch bởi các dịch tiết loãng.  Một số niêm mạc khác như  niêm mạc đường hô hấp lại có các vi nhung mao luôn rung động cản bụi mang theo vi sinh vật và các vật lạ, không cho chúng vào phế nang và đẩy chúng ra khỏi phế quản cùng với phản xạ ho và hắt hơi.

1.2.2. Hàng rào hoá học

– Da và niêm mạc 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 acid lactic (tạo độ toan), acid béo của mồ hôi và tuyến mỡ dưới da mà các vi khuẩn không tồn tại lâu được.

Tại niêm mạc chất nhầy che chở bề mặt tế bào khỏi bị enzyme của virus tác động. Dịch tiết của các tuyến như  nước mắt, nước bọt, nước mũi, sữa… có chứa nhiều lysozym có tác dụng trên vỏ của một số vi khuẩn.

Khi kháng nguyên vượt qua được hàng rào da và niêm mạc sẽ gặp phải hàng rào hoá học ngay bên trong cơ thể, đó là dịch nội môi, huyết thanh có chứa lysozym, protein phản ứng C, các thành phần của bổ thể, interferon…

– Protein phản ứng C là một protein trong huyết thanh có nồng độ tăng cao trong viêm cùng với sự có mặt của ion canci, có tác dụng đối với phế cầu trùng và cố định bổ thể.

– Bổ thể là một hệ thống gồm nhiều thành phần, bản chất là các chuỗi poly peptid được hoạt hoá theo một trình tự nhất định, khi được hoạt hoá mỗi thành phần của nó sẽ được cắt ra ít nhất là 2 thành phần, mỗi phần có tác dụng riêng. Ví dụ phần C3a và C5a có tác dụng hoá ứng động bạch cầu, gây giãn mạch…Phần C3b, C5b dính vào vi khuẩn giúp cho tế bào thực bào dễ tiếp cận và tiêu diệt vi khuẩn.

– Interferon là một họ protein được sản xuất bởi nhiều loại tế bào có đặc tính chống một cách không đặc hiệu các virus, làm cản trở sự xâm nhập và nhân lên của virus. Những tế bào bị nhiễm virus lại có khả năng sinh ra interferon thấm vào các tế bào xung quanh, giúp chúng không bị virus xâm nhập tiếp.

1.2.3. Hàng rào tế bào

Đây là hàng rào quan trọng và phức tạp nhất. Các tế bào có khả năng thực bào đã được Mechnikoff phát hiện ra từ những năm đầu của thế kỷ XX, gồm hai loại: Tiểu thực bào và đại thực bào. Không những trong máu, trong nội môi có tế bào thực bào mà trên       niêm mạc cũng có rất nhiều tế bào có khả năng thực bào di tản từ nội môi ra.

Tiểu thực bào là những bạch cầu hạt trung tính. Đại thực bào cũng bắt nguồn từ tuỷ xương, phân hoá thành mono bào ở máu hoặc di tản đến các mô trở thành các tế bào của  hệ thống võng nội mô.

Quá trình thực bào được chia làm ba giai đoạn

– Giai đoạn gắn

Các vi sinh vật khi gặp các tế bào thực bào sẽ bị dính vào màng tế bào thực bào nhờ các receptơ bề mặt của tế bào thực bào. Sự kiện đối tượng thực bào gắn vào receptor khởi động sự chuyển tin vào bên trong tế bào thực bào gây nên quá trình nuốt và tiêu.

– Giai đoạn nuốt

– Giai đoạn tiêu

Các hạt lysosom tiến đến gần hốc thực bào, xảy ra hiện tượng hoà màng, màng lysosom nhập vào cùng màng phagosom (gọi là phagolysosom hay túi thực bào). Các chất có trong lysosom sẽ đổ vào trong hốc bào để tiêu diệt đối tượng thực bào đó là các enzyme thuỷ phân, polypeptid diệt khuẩn, pH acid..

Màng tế bào thực bào bị lõm vào, chất nguyên sinh sẽ tạo ra chân giả bao lấy vi sinh vật, rồi đóng kín lại thành “hốc thực bào” (phagosom).

Sau khi tiêu diệt đối tượng thực bào, các đại thực bào sẽ đưa các quyết định kháng nguyên ra bề mặt màng tế bào để trình diện cho các tế bào có thẩm quyền miễn dịch.

Tế bào NK (natural killer) là một biến thể của lympho bào nhưng có khả năng tiêu diệt không đặc hiệu các tế bào u và tế bào có chứa vius bằng chất tiết của chúng.                                                   

Hình 2: Tế bào tiểu thực bào.

1.2.4. Hàng rào thể chất

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 định tính phản ứng của cơ thể trước các yếu tố xâm nhập. Chính hàng rào này đã tạo nên sự khác nhau giữa loài này với loài khác, giữa cá thể này với cá thể khác, trước sự tấn công của các vật lạ.

Hàng rào thể chất đã tạo nên tình huống là cá thể này, loài này có thể có ít hoặc nhiều sức đề kháng với sự xâm nhập của một loại vi sinh vật nào đó hoặc ngược lại nhạy cảm với một loài khác.

1.2.5. Viêm không đặc hiệu

Tất cả các cơ chế bảo vệ kể trên có thể thấy ở một hiện tượng rất hay gặp đó là viêm không đặc hiệu (viêm cấp). Biểu hiện của của nó là phản ứng tuần hoàn và phản ứng tế bào với các triệu chứng sưng, nóng, đỏ, đau, nhằm tiêu diệt và loại bỏ các tác nhân xâm nhập.

2. MIỄN DỊCH THU ĐƯỢC HAY MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU

2.2. Khái niệm

Miễn dịch thu được hay miễn dịch đặc hiệu là trạng thái miễn dịch xuất hiện khi cơ thể đã có tiếp xúc với kháng nguyên. Kháng nguyên được đưa vào chủ động hay ngẫu nhiên. Miễn dịch thu được còn có thể có được khi truyền các tế bào có thẩm quyền miễn dịch hoặc truyền kháng thể vào cơ thể.

2.2. Hệ thống đáp ứng miễn dịch đặc hiệu

Để loại trừ kháng nguyên lạ khi xâm nhập vào cơ thể, hệ thống đáp ứng miễn dịch đặc hiệu sử dụng hai phương thức: Đáp ứng miễn dịch dịch thể và đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Cả hai phương thức đáp ứng miễn dịch đều trải qua 3 bước: Nhận diện, hoạt hoá và hiệu ứng.

2.2.1 Bước nhận diện  kháng nguyên

Khi kháng nguyên xâm nhập vào cơ thể sống sẽ gặp sức đề kháng đầu tiên của cơ thể là đáp ứng miễn dịch tự nhiên. Trong phản ứng bảo vệ này, đại thực bào đóng một vai trò rất quan trọng. Nếu hiện tượng thực bào là một phần của đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu thì đồng thời cũng là bước khởi đầu của  đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. Trong đáp ứng miễn dịch đặc hiệu đại thực bào có chức năng xử lý và trình diện kháng nguyên.

Những kháng nguyên lạ sau khi bị các tế bào thực bào tiêu trong túi thực bào thì một số sản phẩm giáng hoá của chúng được đưa ra ngoài màng thực bào kết hợp với phân tử MHC II (Phức hợp hoà hợp mô chủ yếu) để trình diện cho các tế bào có thẩm quyền miễn dịch. Lympho bào là những tế bào sẽ tham gia vào đáp ứng miễn dịch đặc hiệu.

2.2.2. Bước hoạt hoá

Các lympho bào có receptor tương ứng với tế bào thực bào trình diện (TCR đối với lympho bào T và BCR đối với lympho bào B) sẽ tiếp nhận kháng nguyên. Khi có sự liên kết giữa hai tế bào như thế sẽ tạo ra quá trình hoạt hoá các lympho bào. Nếu là lympho bào B sẽ hình thành đáp ứng miễn dịch dịch thể, nếu là lympho bào T thì sẽ hình thành đáp ứng miễn dịch tế bào.

Tế bào trí nhớ: Một số lympho bào B và T đã được mẫn cảm sẽ trở thành các tế bào trí nhớ, nếu tiếp xúc lại với kháng nguyên đã gây mẫn cảm sẽ tạo ra đáp ứng miễn dịch với cường độ mạnh hơn và thời gian duy trì đáp ứng nhanh và dài hơn.

2.2.3. Bước hiệu ứng

Tạo ra các kháng thể hoặc các tế bào T dưới lớp để tiêu diệt kháng nguyên.

Khi kháng nguyên được trình diện cho tế bào lympho B thì tế bào B được hoạt hoá (trực tiếp nếu kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức hoặc gián tiếp qua lympho bào Th nếu kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức)  và sẽ biệt hoá thành tương bào sản xuất ra kháng thể dịch thể gọi là globulin miễn dịch viết tắt là Ig. Các Ig khi đổ vào dịch nội môi có thể lưu hành trong đó một thời gian, một số có ái tính với tế bào hạt ái kiềm, một số kết hợp với kháng nguyên có khả năng hoạt hoá bổ thể và làm giải phóng các hoá chất trung gian. Những hiện tượng này được thấy trong phản ứng viêm đặc hiệu.

Khi đại thực bào trình diện kháng nguyên cho tế bào lympho T (kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức) làm cho những tế bào này được mẫn cảm trở thành những tế bào T hoạt hoá và một số trở thành tế bào trí nhớ. Tế bào lympho T hoạt hoá sản xuất ra những chất tương tự như globulin miễn dịch, nhưng chỉ có phần hoạt động kết hợp với kháng nguyên là lộ ra khỏi bề mặt của tế bào. Sự kết hợp kháng nguyên ngay trên bề mặt tế bào sẽ kích thích lympho bào tiết ra các lympho kin.

2.2.4. Sự điều hoà đáp ứng miễn dịch

Cũng như mọi đáp ứng của cơ thể sống, đáp ứng miễn dịch một khi xảy ra chịu sự điều hoà phức tạp do nhiều loại tế bào tham gia. Đáng chú ý là T helper (Th: hỗ trợ) và T  Suppessor (Ts: T ức chế ) và các chất lymphokin.

2.3. Viêm đặc hiệu

Phản ứng viêm đặc hiệu xảy ra khi cơ thể đã được mẫn cảm, tức là đã được tiếp xúc với kháng nguyên và đã có kháng thể dịch thể hay kháng thể tế bào. Nói một cách khác, viêm đặc hiệu là sự kết hợp kháng nguyên và kháng thể.

Phản ứng viêm thường là cấp, xảy ra nhanh nếu kháng thể dịch thể là chính. Nếu kháng nguyên chỉ mẫn cảm với lympho bào T là chính thì phản ứng viêm xảy ra chậm với sự giải phóng các lymphokin có tác dụng thu hút, tập trung bạch cầu tới ổ viêm để tiêu diệt yếu tố gây viêm.

Hình 3: Đại thực bào trình diện kháng nguyên

2.4.  Những đặc điểm cơ bản của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu

2.4.1. Tính đặc hiệu

Kháng thể dù là dịch thể hay tế bào đều đặc hiệu với một epitop kháng nguyên nhất định, ví như chìa khoá với ổ khoá. Tuy vậy nếu có một kháng nguyên có cấu trúc tương tự như  kháng nguyên đặc hiệu có thể xảy ra phản ứng chéo.

2.4.2. Tính đa dạng

Số lượng epitop kháng nguyên có trong tự nhiên là vô cùng lớn, vậy mà cơ thể gặp phải vẫn có đủ kháng thể đặc hiệu cho từng loại. Đó là do tính đa dạng về mặt cấu trúc phần cảm thụ của kháng thể.

2.4.3. Trí nhớ miễn dịch

Khi kháng nguyên vào lần 1 và được trình diện cho lympho bào thì dòng này được phân triển, trong đó có một số giữ lại hình ảnh của cấu trúc kháng nguyên để cho đáp ứng lần hai, lần ba… Vì thế đáp ứng miễn dịch lần sau có thời gian tiềm tàng ngắn hơn, cường độ đáp ứng mạnh hơn, thời gian duy trì đáp ứng dài hơn.

2.4.4. Sự điều hoà

Hệ thống miễn dịch tự điều hoà thông qua các thông tin do các tế bào tiết ra như phân tử bám dính, cytokin, Ig.

2.4.5. Khả năng phân biệt bản chất kháng nguyên

Trong cuộc đấu tranh sinh tồn hệ miễn dịch giúp cho cá thể sinh vật biết phân biệt kháng nguyên  là của mình thì dung nạp, còn kháng nguyên  lạ thì loại bỏ. Đó là cứu cánh của đáp ứng miễn dịch

2.5.  Phân loại miễn dịch đặc hiệu

2.5.1.  Miễn dịch chủ động

Là trạng thái miễn dịch do bộ máy miễn dịch của  bản thân cơ thể sinh ra khi được kháng nguyên kích thích. Miễn dịch chủ động được chia làm 2 loại:.

– Miễn dịch chủ động tự nhiên là khi cơ thể tiếp xúc với kháng nguyên một cách vô tình, ví dụ như tình cờ cơ thể tiếp xúc với một loại vi khuẩn nào đó và đã được mẫn cảm.

– Miễn dịch chủ động thu được là khi kháng nguyên được chủ động đưa vào cơ thể như tiêm vacine.

2.5.2. Miễn dịch thụ động

Là trạng thái miễn dịch của cơ thể nhờ chuyển các kháng thể từ ngoài vào, không phải do cơ thể tự sản xuất. Miễn dịch thụ động cũng gồm hai loại:

– Miễn dịch thụ động tự nhiên là khi kháng thể được chuyển một cách tự nhiên từ cơ thể này sang cho cơ thể khác, ví dụ như kháng thể của mẹ  được chuyển sang cho con qua rau thai, qua sữa.

– Miễn dịch thụ động thu được là khi kháng thể được chủ động đưa vào cơ thể, ví dụ như khi dùng liệu pháp huyết thanh tức là tiêm kháng huyết thanh hoặc kháng thể vào cơ thể tạo miễn dịch chủ động nhằm mục đích phòng bệnh hoặc chữa một số bệnh do nhiễm vi sinh vật.

Th.s B.s Lâm Văn Tiên

Giảng viên chính ĐH Y Dược Thái Nguyên

Doctor SAMAN