Miễn dịch thu được (miễn dịch đáp ứng)
Các loại tế bào T khác nhau và các chức năng của chúng
Rõ ràng là có nhiều loại tế bào T, được phân thành ba nhóm chính: (1) các tế bào T trợ giúp (T-helper cells); (2) các tế bào T gây độc tế bào (cytotoxic T cells); và (3) các tế bào T điều hòa (regulatory T cells) (còn được gọi là các tế bào T ức chế [suppressor T cells]). Các chức năng của mỗi loại tế bào T này thì khác nhau.
Các tế bào T trợ giúp là các tế bào T nhiều nhất
Các tế bào T trợ giúp là các tế bào T nhiều nhất thường chiếm trên 75% trong số tất cả chúng. Giống như tên của chúng, chúng giúp đỡ trong các chức năng của hệ thống miễn dịch theo nhiều cách. Chúng đóng vai trò như là một thành phần điều hòa chính của hầu hết tất cả các chức năng miễn dịch, như được thể hiện trong Hình 1. Chúng làm điều này bằng cách hình thành nên một chuỗi các chất điều hòa protein, được gọi là các lymphokines, mà đóng vai trò trên các tế bào khác của hệ thống miễn dịch, cũng như là trên các tế bào tủy xương.
Khi được kích thích, các tế bào T trợ giúp CD4+ non có thể biệt hóa thành các các nhóm nhỏ mà sản xuất các lymphokines khác nhau và thực hiện các chức năng khác nhau. Bảng 1 tóm tắt các nhóm nhỏ chính của các tế bào T trợ giúp, các lymphokines mà cảm ứng mỗi nhóm, các lymphokines được sản xuất bởi các nhóm nhỏ và các phản ứng ứng miễn dịch mà mỗi nhóm nhỏ khởi động.
Các chức năng điều hòa đặc hiệu của các lymphokines. Trong sự vắng mặt của các lymphokines từ các tế bào T trợ giúp, phần còn lại của hệ thống miễn dịch hầu như bị tê liệt. Trong thực tế, chính các tế bào T trợ giúp mà bị bất hoạt hoặc bị phá hủy bởi virus suy giảm miễn dịch người (human immunodeficiency virus – HIV) làm cho cơ thể gần như hoàn toàn không được bảo vệ chống lại bệnh nhiễm trùng, vì thế, dẫn đến các tác động gây suy yếu và tử vong nổi tiếng hiện nay của hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (acquired immunodeficiency syndrome – AIDS). Một số trong số các chức năng điều hòa đặc hiệu này được mô tả trong các phần tiếp theo.
Sự kích thích tăng trưởng và tăng sinh của các tế bào T gây độc tế bào và các tế bào T điều hòa. Trong sự vắng mặt của các tế bào T trợ giúp, các cụm sản xuất các tế bào T gây độc tế bào và các tế bào T điều hòa chỉ được hoạt hóa ít bởi hầu hết các kháng nguyên. Lymphokine interleukin-2 có một tác động kích thích cực kỳ mạnh trong việc gây ra sự tăng trưởng và sự tăng sinh của các tế bào T gây độc tế bào và điều hòa. Ngoài ra, một số trong số các lymphokines khác có các tác động ít mạnh mẽ hơn.
Sự kích thích tăng trưởng và biệt hóa tế bào B để hình thành nên các tương bào và các kháng thể. Các hoạt động trực tiếp của các kháng nguyên để làm cho tế bào B tăng trưởng, tăng sinh, hình thành các tương bào, và bài tiết các kháng thể cũng ít nếu như không có sự giúp đỡ của các tế bào T trợ giúp. Hầu như tất cả các interleukins tham gia vào trong đáp ứng tế bào B, mà đặc biệt là interleukin 4,5 và 6. Ba interleukins này có các tác động mạnh mẽ lên các tế bào B đến nỗi chúng được gọi là các yếu tố kích thích tế bào B (B-cell stimulating factors) hay các yếu tố tăng trưởng tế bào B (B-cell growth factors).
Sự hoạt hóa hệ thống đại thực bào. Các lymphokines cũng tác động đến các đại thực bào. Đầu tiên, chúng làm chậm hoặc làm ngừng sự di cư của các đại thực bào sau khi chúng được thu hút về mặt hóa hướng động đến vùng mô viêm, vì thế, gây ra nhiều sự tích tụ của đại thực bào. Thứ hai, chúng hoạt hóa các đại thực bào để gây ra quá trình thực bào hiệu quả hơn, cho phép chúng tấn công và phá hủy các số lượng đang tăng lên của vi khuẩn xâm nhập hoặc các tác nhân phá hủy mô khác.
Tác động kích thích phản hồi lên các tế bào T trợ giúp. Một số các lymphokines, đặc biệt là interleukin-2, có một tác động phản hồi dương trực tiếp trong việc kích thích sự hoạt hóa của các tế bào T trợ giúp. Thành phần này đóng vai trò như một yếu tố khuếch đại bằng cách tăng cường nhiều hơn đáp ứng của tế bào trợ giúp, cũng như là toàn bộ đáp ứng miễn dịch đối với một kháng nguyên xâm nhập.
Các tế bào T gây độc tế bào là các tế bào “sát thủ” (killer cells)
Tế bào T gây độc tế bào là một tế bào tấn công trực tiếp mà có khả năng tiêu diệt các vi sinh vật và, nhiều lúc, thậm chí là một số tế bào của chính cơ thể. Vì lý do này, các tế bào này được gọi là các tế bào “sát thủ” (killer cells). Các proteins thụ cảm thể trên các bề mặt của các tế bào gây độc tế bào làm cho chúng liên kết chặt chẽ với các sinh vật hoặc các tế bào mà chứa liên kết kháng nguyên đặc hiệu. Chúng sau đó tiêu diệt tế bào bị tấn công theo cách được thể hiện trong Hình 2. Sau khi liên kết, tế bào T gây độc tế bào bài tiết các proteins hình thành hố được gọi là perforins, mà về bản chất là tạo ra các lỗ tròn trong màng của tế bào bị tấn công. Dịch sau đó sẽ chảy nhanh vào trong tế bào từ khoảng kẽ. Ngoài ra, tế bào T gây độc tế bào giải phóng các chất độc một cách trực tiếp vào trong tế bào bị tấn công. Hầu như ngay lập tức, tế bào bị tấn công trở nên phồng đáng kể, và nó thường tan nhanh sau đó.
Điều đặc biệt quan trọng đó là các tế bào “sát thủ” gây độc tế bào này có thể rời khỏi các tế bào “nạn nhân” sau khi chúng đã tạo các lỗ và chuyển các chất gây độc tế bào và sau đó tiếp tục di chuyển để tiêu diệt nhiều tế bào hơn. Một số trong số các tế bào này tồn tại trong nhiều tháng trong các mô.
Một số các tế bào T gây độc tế bào thì đặc biệt gây chết đối với các tế bào mô mà bị xâm nhập bởi các virus bởi vì nhiều phần tử virus bị giữ trong các màng của các tế bào mô và thu hút các tế bào T trong đáp ứng với tính kháng nguyên của virus. Các tế bào gây độc tế bào cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc phá hủy các tế bào ung thư, các tế bào cấy ghép tim hay các loại tế bào khác mà lạ đối với chính cơ thể.
Các tế bào T điều hòa
Ít thông tin được biết hơn nhiều về các tế bào T điều hòa hơn so với về các tế bào khác, nhưng chúng có khả năng ức chế các chức năng của cả các tế bào T gây độc tế bào và tế bào T trợ giúp. Các chức năng ức chế này của các tế bào T điều hòa CD4+ được cho là ngăn cản các tế bào T gây độc tế bào không gây ra các phản ứng miễn dịch quá mức mà có thể phá hủy các mô của chính cơ thể. Có thể hệ thống tế bào T ức chế đóng một vai trò quan trọng trong việc giới hạn khả năng của hệ thống miễn dịch tấn công các mô của chính cơ thể, được gọi là dung nạp miễn dịch (immune tolerance), như được nói đến trong phần tiếp theo.
Sự dung nạp của hệ thống miễn dịch thu được đối với chính các mô của cơ thể – vai trò của quá trình tiền xử lý trong tuyến ức và tủy xương
Quá trình miễn dịch thu được sẽ phá hủy chính cơ thể của một người nếu như người đó trở nên miễn dịch với chính các mô của họ. Cơ chế miễn dịch bình thường nhận ra chính các mô của một người khi phân biệt với vi khuẩn và virus và hệ thống miễn dịch của người đó sẽ hình thành nên một số kháng thể hoặc các tế bào T hoạt hóa chống lại chính các kháng nguyên của cơ thể.
Hầu hết sự dung nạp đến từ sự lựa chọn cụm trong suốt quá trình tiền xử lý. Hầu hết sự dung nạp được cho là phát triển trong suốt quá trình tiền xử lý của các tế bào lympho T trong tuyến ức và các tế bào lympho B trong tủy xương. Điều này là bởi vì tiêm một kháng nguyên mạnh vào trong một thai nhi trong khi các lympho bào đang được tiền xử lý trong hai vùng này ngăn cản sự phát triển của các cụm lympho bào trong mô lympho mà đặc hiệu đối với kháng nguyên được tiêm. Các thực nghiệm cho thấy rằng các lympho bào chưa trưởng thành đặc hiệu trong tuyến ức, khi tiếp xúc với kháng nguyên mạnh sẽ trở thành các nguyên bào lympho, tăng sinh đáng kể, và sau đó kết hợp với kháng nguyên kích thích – một tác động mà được cho là làm cho các tế bào bị phá hủy bởi các tế bào biểu mô tuyến ức trước khi chúng có thể di cư đến và tạo cụm trong toàn bộ mô lympho của cơ thể.
Trong suốt quá trình tiền xử lý của lympho bào trong tuyến ức và tủy xương, tất cả hoặc hầu hết các cụm của lympho bào mà đặc hiệu đối với tổn thương của chính các mô cơ thể bị tự phá hủy do sự tiếp xúc liên tục của chúng với các kháng nguyên cơ thể.
Suy yếu cơ chế dung nạp gây ra các bệnh tự miễn. Đôi khi, nhiều người mất dung nạp miễn dịch đối với chính các mô cơ thể của họ. Hiện tượng này xảy ra đến một mức độ đáng kể hơn khi một người trở nên già đi. Nó thường xuất hiện sau sự phá hủy một số các mô của chính cơ thể, mà giải phóng các lượng đáng kể tự kháng nguyên mà tuần hoàn trong cơ thể và có lẽ gây ra miễn dịch thu được ở dạng các tế bào T hoạt hóa hoặc các kháng thể.
Hơn 100 bệnh mà do tự miễn được mô tả và bao gồm: (1) sốt thấp khớp (rheumatic fever), trong đó cơ thể trở nên miễn dịch chính các mô trong các khớp và tim, đặc biệt là các van tim, sau khi tiếp xúc với một loại chất độc liên cầu nhất định mà có một epitope trong cấu trúc phân tử của nó tương tự với cấu trúc của một số tự kháng nguyên của cơ thể; (2) một loại viêm cầu thận (glomerulonephritis), trong đó người đó trở nên miễn dịch chống lại các màng đáy của các mao mạch cầu thận; (3) bệnh nhược cơ (myasthenia gravis), trong đó miễn dịch phát triển chống lại các proteins thụ cảm thể acetylcholine của khớp thần kinh-cơ, gây ra liệt; (4) bệnh đa xơ cứng (multiple sclerosis [MS]), trong đó hệ thống miễn dịch tấn công myelin mà che phủ các sợi thần kinh, làm gián đoạn sự liên hệ của hệ thống thần kinh và (5) lupus ban đỏ hệ thống (systemic lupus erythematosus – SLE), trong đó một người trở nên miễn dịch chống lại nhiều mô khác nhau của cơ thể cùng lúc, một bệnh mà gây ra tổn thương rộng rãi và thậm chí tử vong khi SLE nghiêm trọng.
Tiêm chủng bởi sự tiêm các kháng thể
Tiêm chủng được sử dụng trong nhiều năm để tạo ra miễn dịch thu được chống lại các bệnh nhất định. Một người có thể được miễn dịch bằng cách tiêm các vi sinh vật đã chết mà không còn khả năng gây ra bệnh nhưng vẫn có một ít các kháng nguyên hóa học của chúng. Loại miễn dịch này được sử dụng để bảo vệ khỏi sốt thương hàn, ho gà, bạch hầu và nhiều loại bệnh do vi khuẩn khác.
Miễn dịch có thể đạt được đối với việc chống lại các chất độc mà được xử lý với các hóa chất để cho bản chất độc của chúng bị phá hủy, mặc dù các kháng nguyên của chúng để gây ra miễn dịch thì vẫn còn. Quá trình này thì hữu ích trong miễn dịch chống lại uốn ván, ngộ độc botulinum, và các bệnh do độc tố tương tự.
Và cuối cùng, một người có thể được miễn dịch bằng cách cho nhiễm các vi sinh vật sống mà đã bị làm suy yếu. Nghĩa là, các vi sinh vật này được nuôi trong môi trường nuôi cấy đặc biệt hoặc được truyền qua một chuỗi động vật cho đến khi đủ đột biến mà chúng sẽ không gây ra bệnh nhưng vẫn mang các tính kháng nguyên cần cho miễn dịch. Quá trình này được sử dụng để bảo vệ khỏi đậu mùa, sốt vàng, bại liệt, sởi và nhiều bệnh do virus khác.
Miễn dịch thụ động (passive immunity)
Đến bây giờ, tất cả miễn dịch thu được mà chúng ta đã bàn đến là miễn dịch chủ động (active immunity) – nghĩa làm cơ thể của chính người đó phát triển các kháng thể hoặc các tế bào T hoạt hóa trong đáp ứng với sự xâm nhập cơ thể bởi một kháng nguyên lạ. Tuy nhiên, miễn dịch tạm thời có thể đạt được ở một người mà không cần tiêm bất kỳ kháng nguyên nào. Miễn dịch tạm thời này được đạt được bằng cách truyền các kháng thể, các tế bào T hoạt hóa hoặc cả hai mà thu được từ máu của bất cứ ai khác hoặc từ một số động vật khác mà được miễn dịch chủ động chống lại kháng nguyên.
Các kháng thể tồn tại trong cơ thể của người nhận trong 2 đến 3 tuần và trong suốt thời gian đó, người đó có thể được bảo vệ khỏi bệnh xâm nhập. Các tế bào T hoạt hóa tồn tại trong khoảng một vài tuần nếu như được truyền từ một người khác nhưng chỉ trong một vài giờ đến một vài ngày nếu như được truyền từ một động vật. Sự truyền như vậy của các kháng thể hay các lympho bào T để thu được miễn dịch được gọi là miễn dịch thụ động (passive immunity).
Dị ứng và quá mẫn (allergy and hypersensitivity)
Một tác dụng phụ không mong muốn quan trọng của miễn dịch là sự phát triển, dưới một số tình trạng, của một dị ứng hoặc các loại khác của quá mẫn miễn dịch (immune hypersensitivity). Có một số loại dị ứng và quá mẫn khác, mà một số trong đó chỉ xảy ra ở những người mà có một khuynh hướng dị ứng đặc trưng.
Dị ứng được gây ra bởi các tế bào T hoạt hóa: Dị ứng phản ứng trì hoãn
Dị ứng phản ứng trì hoãn (delayed-reaction allergy) được gây ra bởi các tế bào T hoạt hóa và không phải bởi các kháng thể. Trong trường hợp cây thường xuân độc (poison ivy), chất độc của cây thường xuân độc chính nó không gây ra nhiều tác hại đối với các mô. Tuy nhiên, khi tiếp xúc lặp lại, nó gây ra sự hình thành của các tế bào T trợ giúp và T gây độc tế bào. Do đó, sau sự tiếp xúc kế tiếp với chất độc của cây thường xuân độc, trong vòng một ngày hoặc lâu hơn, các tế bào T hoạt hóa khuếch tán từ máu tuần hoàn với các lượng lớn vào trong da để đáp ứng với chất độc của cây thường xuân độc. Cùng lúc đó, các tế bào T này kích thích một phản ứng miễn dịch loại qua trung gian tế bào. Nhớ là loại miễn dịch này có thể gây ra sự giải phóng của nhiều chất độc từ các tế bào T hoạt hóa, cũng như là sự xâm nhập rộng rãi các mô bởi các đại thực bào, cùng với các tác động kế tiếp của chúng, nên chúng ta có thể hiểu được là kết quả cuối cùng của một số dị ứng có phản ứng trì hoãn có thể là sự tổn thương mô nghiêm trọng. Tổn thương thường xảy ra trong khu vực mô nơi mà kháng nguyên kích thích xuất hiện, như trong da trong trường hợp của cây thường xuân độc hoặc trong các phổi trong việc gây ra phù phổi hoặc các cơn hen (asthmatic attacks) trong trường hợp của các kháng nguyên đường thở.
Các dị ứng cơ địa liên quan với các kháng thể IgE quá mức
Một số người có một khuynh hướng dị ứng. Các dị ứng của họ được gọi là các dị ứng cơ địa (atopic allergies) bởi vì chúng được gây ra bởi một đáp ứng không thông thường của hệ thống miễn dịch. Khuynh hướng dị ứng được truyền về mặt di truyền từ cha mẹ đến con cái và được đặc trưng bởi sự có mặt của các lượng lớn của các kháng thể IgE trong máu. Các kháng thể này được gọi là reagins hay các kháng thể mẫn cảm (sensitizing antibodies) để phân biệt chúng với các kháng thể IgG phổ biến hơn. Khi một dị nguyên (allergen) (được định nghĩa là một kháng nguyên mà phản ứng đặc hiệu với một loại kháng thể reagin IgE đặc hiệu) đi vào trong cơ thể, một phản ứng dị nguyên-reagin diễn ra và một phản ứng dị ứng kế tiếp xuất hiện.
Một đặc điểm đặc biệt của các kháng thể IgE (các reagins) là một thiên hướng mạnh mẽ trong việc bám vào các dưỡng bào và bạch cầu ái kiềm. Trong thực tế, một dưỡng bào hoặc bạch cầu ái kiềm có thể liên kết nhiều đến nửa triệu phân tử kháng thể IgE. Do đó, khi một kháng nguyên (một dị nguyên) mà có nhiều vị trí liên kết liên kết với một số kháng thể IgE mà đã bám vào một dưỡng bào hoặc bạch cầu ái kiềm, sẽ có một sự thay đổi ngay lập tức trong màng của dưỡng bào hoặc bạch cầu ái kiềm, có lẽ là do tác động vật lý của các phân tử kháng thể làm biến dạng màng tế bào. Bất luận thế nào, nhiều trong số các dưỡng bào và bạch cầu ái kiềm vỡ ra; đồng thời giải phóng các chất đặc hiệu ngay lập tức hoặc nhanh sau đó, bao gồm histamine, protease, chất phản ứng chậm của phản vệ (slow-reacting substance of anaphylaxis) (một hỗn hợp các leukotrienes gây độc), chất hóa hướng động bạch cầu ái toan (eosinophil chemotactic substance), chất hóa hướng động bạch cầu trung tính (neutrophil chemotactic substance), heparin, và các yếu tố hoạt hóa tiểu cầu (platelet-activating factors). Các chất này gây ra các tác động như giãn các mạch máu cục bộ, thu hút các bạch cầu ái toan và bạch cầu trung tính đến vị trí phản ứng, tăng tính thấm của các mao mạch với sự mất dịch vào trong các mô và sự co của các tế bào cơ trơn cục bộ. Vì thế, một số đáp ứng mô khác nhau có thể xảy ra, phụ thuộc vào loại mô mà trong đó phản ứng dị nguyên-reagin xảy ra. Một số trong số các loại phản ứng dị ứng khác nhau xảy ra theo cách này được mô tả sau.
Phản vệ – phản ứng dị ứng lan rộng. Khi một dị nguyên đặc hiệu được tiêm một cách trực tiếp vào trong hệ thống tuần hoàn, dị nguyên có thể phản ứng với bạch cầu ái kiềm của máu và các dưỡng bào trong các mô nằm ngay bên ngoài các mạch máu nhỏ nếu như bạch cầu ái kiềm và dưỡng bào được mẫn cảm bởi sự bám của reagins IgE. Vì thế, một phản ứng dị ứng lan rộng xảy ra trên khắp hệ thống mạch máu và các mô liên quan gần. Phản ứng này được gọi là phản vệ (anaphylaxis). Histamine được giải phóng vào trong hệ tuần hoàn và gây ra sự giãn mạch khắp cơ thể, cũng như là tăng tính thấm của các mao mạch, với một sự mất cuối cùng đáng kể của huyết tương khỏi hệ thống tuần hoàn. Đôi khi, một người trải qua phản ứng này chết do shock tuần hoàn trong vòng một vài phút nếu không được điều trị với epinephrine để chống lại các tác động của histamine.
Cũng được giải phóng từ các bạch cầu ái kiềm và các dưỡng bào hoạt hóa là một hỗn hợp của các leukotrienes được gọi là chất phản vệ phản ứng chậm (slow-reacting substance of anaphylaxis). Các leukotrienes này có thể gây ra sự co thắt cơ trơn của các tiểu phế quản, kích thích một cơn giống hen (asthma-like attack) và đôi khi gây ra tử vong bởi ngạt thở.
Mề đay – Các phản ứng giả (á) phản vệ cục bộ hóa. Mề đay xảy ra (urticaria) do kháng nguyên đi vào trong các vùng da cụ thể và gây ra các phản ứng giả phản vệ cục bộ hóa. Histamine được giải phóng một cách cục bộ gây ra: (1) sự giãn mạch mà tạo ra một phát ban đỏ ngay lập tức, và (2) tăng tính thấm cục bộ của các mao mạch mà dẫn đến các khu vực sưng lên giới hạn của da trong vòng một vài phút tiếp theo. Các sự sưng lên thường được gọi là mề đay (hives, co thể sử dụng thay thế với urticaria). Sử dụng các thuốc kháng histamine cho một người trước khi tiếp xúc sẽ ngăn chặn mề đay.
Sốt cỏ khô (hay fever). Trong sốt cỏ khô, phản ứng dị nguyên-reagin xảy ra trong mũi. Histamine được giải phóng trong đáp ứng với phản ứng gây ra sự giãn mạch trong mũi cục bộ, với sự tăng áp suất mao mạch và tăng tính thấm mao mạch cuối cùng. Cả hai tác động này gây ra sự thoát dịch nhanh vào trong các khoang mũi và vào trong các mô sâu hơn liên quan của mũi và các lớp niêm mạc mũi trở nên sưng và tiết dịch. Một lần nữa ở đây, việc sử dụng các thuốc kháng histamine có thể ngăn cản phản ứng sưng này. Tuy nhiên, các sản phẩm khác của phản ứng dị nguyên-reagin vẫn có thể gây ra kích ứng của mũi, tạo ra hội chứng hắt hơi điển hình.
Hen (asthma). Hen thường xảy ra ở những người dị ứng quá mẫn. Ở những người này, phản ứng dị nguyên-reagin xảy ra trong các tiểu phế quản của các phổi. Ở đây, một sản phẩm quan trọng được giải phóng từ các dưỡng bào được cho là chất phản phản ứng chậm của phản vệ (slow-reacting substance of anaphylaxis) (một hỗn hợp của ba leukotrienes), mà gây ra co thắt cơ trơn phế quản. Kết quả, người đó bị khó thở cho đến khi các sản phẩm phản ứng của phản ứng dị ứng được loại bỏ. Sự sử dụng thuốc kháng histamine có ít tác động lên diễn tiến của hen bởi vì histamine không phải là yếu tố chính kích thích phản ứng của hen.
Xem phần trước tại đây nhé: https://docsachxyz.com/mien-dich-va-di-ung-phan-2/
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết. Hẹn gặp lại các bạn trong các bài viết tiếp theo nhé !!!