Thực đơn
Hệ_miễn_dịch
Hệ miễn dịch thu được (còn gọi là miễn dịch tập nhiễm) đã phát triển sớm ở động vật có xương sống và cho phép có một đáp ứng miễn dịch mạnh hơn cũng như có một trí nhớ miễn dịch, nơi mà mỗi mầm bệnh được "ghi nhớ" bằng một "dấu ấn" kháng nguyên đặc thù [52]. Đáp ứng miễn dịch thu được là đặc hiệu với từng kháng nguyên và đòi hỏi sự nhận diện các kháng nguyên "không của bản thân" cụ thể trong một quá trình được gọi là trình diện kháng nguyên. Tính đặc hiệu của kháng nguyên cho phép tạo ra các phản ứng được điều chỉnh cho từng mầm bệnh cụ thể hoặc các tế bào nhiễm mầm bệnh. Những phản ứng vô cùng phù hợp này được lưu lại trong cơ thể bằng các tế bào nhớ. Nếu mầm bệnh lây nhiễm vào cơ thể nhiều lần, những tế bào nhớ cụ thể này sẽ được sử dụng để nhanh chóng loại bỏ nó.
Các tế bào của hệ miễn dịch thu được là các loại bạch cầu đặc biệt, gọi là tế bào lympho. Tế bào B và tế bào T là những loại chính của tế bào lympho và đều được bắt nguồn từ các tế bào gốc tạo máu trong tủy xương. Các tế bào B tham gia vào phản ứng miễn dịch thể dịch, trong khi các tế bào T tham gia phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào.
Cả hai tế bào B và tế bào T mang các phân tử thụ thể nhận ra các mục tiêu cụ thể. Các tế bào T nhận diện được một mục tiêu "không của bản thân", ví dụ như một mầm bệnh, chỉ sau khi các kháng nguyên (những mảnh nhỏ của mầm bệnh) được xử lý và trình diện kết hợp với một thụ thể "của bản thân" gọi là phân tử phức hợp phù hợp mô chính (MHC). Có hai loại phụ chính của tế bào T: tế bào T độc còn gọi là T giết và tế bào T hỗ trợ. Ngoài ra còn có các tế bào T điều hòa có vai trò trong tinh chỉnh các đáp ứng miễn dịch. Các tế bào T độc chỉ nhận biết các kháng nguyên kết hợp với các phân tử MHC lớp I, trong khi các tế bào T hỗ trợ và các tế bào T điều hòa chỉ nhận ra các kháng nguyên kết hợp với các phân tử MHC lớp II. Hai cơ chế trình diện kháng nguyên phản ánh các vai trò khác nhau của hai loại tế bào T. Còn có cơ chế thứ ba, dành cho một phần nhỏ các tế bào T γδ (đọc là T gamma delta) là nhận diện các kháng nguyên nguyên vẹn mà không cần gắn với thụ thể MHC.[53] Các tế bào T lưỡng dương tính (double-positive) biểu hiện nhiều loại kháng nguyên của cơ thể khác nhau trong tuyến ức, và nhân đây cũng nói rằng, iod rất cần cho sự trưởng thành và hoạt động của tế bào T trong tuyến ức.[54]
Ngược lại, thụ thể đặc hiệu kháng nguyên tế bào B là một phân tử kháng thể trên bề mặt tế bào B và nhận biết được mầm bệnh hoàn chỉnh mà không cần phải xử lý và trình diện kháng nguyên. Mỗi dòng tế bào B biểu hiện một kháng thể khác nhau, do đó, bộ hoàn chỉnh thụ thể kháng nguyên tế bào B đại diện cho tất cả các kháng thể mà cơ thể có thể sản xuất.
Tế bào T độc (hay T giết) là một nhóm nhỏ các tế bào T tiêu diệt các tế bào bị nhiễm virus (và các mầm bệnh khác), hoặc tế bào bị hư hỏng hoặc không còn chức năng.[55] Giống như các tế bào B, mỗi loại tế bào T nhận ra một kháng nguyên khác nhau. Các tế bào T độc được kích hoạt khi thụ thể tế bào T của chúng (T-cell receptor viết tắt là TCR) gắn với kháng nguyên cụ thể trong một phức hợp với thụ thể MHC lớp I của tế bào khác. Sự nhận diện của MHC này: phức hợp kháng nguyên còn được hỗ trợ bởi một đồng thụ thể trên tế bào T, được gọi là CD8. Sau đó, tế bào T di chuyển khắp cơ thể để tìm các tế bào mang các thụ thể MHC I trình diện kháng nguyên này. Khi một tế bào T được hoạt hóa tiếp xúc với các tế bào như vậy, nó sẽ phóng ra các chất độc tế bào (cytotoxin), ví dụ như perforin, tạo thành các lỗ trên màng tế bào của các tế bào đích, cho phép các ion, nước và các chất độc tràn vào. Sự xâm nhập của một độc tố khác gọi là granulysin (một protease) khiến cho tế bào đích phải trải qua quá trình tự chết theo chương trình.[56] Việc giết tế bào chủ bởi tế bào T là đặc biệt quan trọng trong việc ngăn ngừa sự nhân lên của virus. Việc kích hoạt tế bào T được kiểm soát chặt chẽ và thường đòi hỏi một tín hiệu kích hoạt MHC / kháng nguyên rất mạnh hoặc các tín hiệu kích hoạt bổ sung được cung cấp bởi các tế bào T hỗ trợ.[56]
Các tế bào T hỗ trợ giúp điều chỉnh cả đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và thu được và giúp xác định phản ứng miễn dịch nào mà cơ thể tạo ra đối với một mầm bệnh cụ thể.[57][58] Các tế bào này không có hoạt động gây độc tế bào và không giết các tế bào bị nhiễm cũng không tiêu diệt mầm bệnh một cách trực tiếp. Thay vào đó, nó kiểm soát phản ứng miễn dịch bằng cách "chỉ đạo" các tế bào khác để thực hiện các nhiệm vụ trên.
Các tế bào T hỗ trợ biểu hiện các thụ thể tế bào T (TCR) nhận diện kháng nguyên đang gắn với phân tử MHC lớp II. Phức hợp MHC-kháng nguyên: cũng được nhận diện bởi đồng thụ thể CD4 của tế bào hỗ trợ, huy động các các phân tử bên trong tế bào T (ví dụ, Lck-lymphocyte-specific protein tyrosine kinase), với nhiệm vụ kích hoạt tế bào T. Các tế bào T hỗ trợ có một tương tác yếu hơn với phức hợp kháng nguyên MHC nếu so sánh với các tế bào T độc, có nghĩa là: phải nhiều thụ thể (khoảng 200-300) trên tế bào T hỗ trợ gắn với một MHC-kháng nguyên mới kích hoạt tế bào T hỗ trợ, trong khi các tế bào T độc có thể được kích hoạt chỉ bằng 1 thụ thể gắn một phân tử MHC-kháng nguyên duy nhất. Kích hoạt tế bào T hỗ trợ còn đòi hỏi thời gian tương tác dài hơn với tế bào trình diện kháng nguyên.[59] Việc kích hoạt tế bào T hỗ trợ làm nó phóng thích các cytokine ảnh hưởng đến hoạt động của nhiều loại tế bào. Các tín hiệu Cytokine được tạo ra bởi các tế bào T hỗ trợ làm tăng chức năng diệt vi khuẩn của các đại thực bào và hoạt động của các tế bào T độc.[14] Ngoài ra, kích hoạt tế bào T hỗ trợ gây ra sự tăng lên của các phân tử biểu hiện trên bề mặt của tế bào T, như phối tử CD40 (còn gọi là CD154), cung cấp các tín hiệu kích thích đặc biệt để kích hoạt các tế bào B tạo kháng thể.[60]
Các tế bào T Gamma delta (hay T γδ) có một thụ thể tế bào T thay thế là đối nghịch so với các tế bào T CD4+ và CD8 + (αβ) T và chia sẻ các đặc tính của tế bào T hỗ trợ, tế bào T độc T và tế bào NK. Các điều kiện tạo đáp ứng từ các tế bào T γδ không được hiểu đầy đủ. Giống như một phần nhỏ các tế bào T "khác thường", T gamma delta mang một số TCR bất biến, chẳng hạn như thụ thể CD1d ức chế các tế bào giết tự nhiên, các tế bào T γδ nằm ở ranh giới miễn dịch bẩm sinh và thu được.[61] Một mặt, các tế bào T γδ là một thành phần của miễn dịch thu được do chúng sắp xếp lại gen TCR để tạo ra sự đa dạng thụ thể và cũng có thể phát triển kiểu hình trí nhớ miễn dịch. Mặt khác, một số tập con khác nhau của nó lại là một phần của hệ thống miễn dịch bẩm sinh, vì các thụ thể ức chế TCR hay thụ thể NK có thể được sử dụng như các thụ thể nhận dạng khuôn mẫu (Pattern recognition receptor viết tắt là PRR). Ví dụ, một lượng lớn các tế bào T Vγ9/Vδ2 người sẽ đáp ứng trong vòng vài giờ với các kháng nguyên không phải peptide được tạo ra bởi các vi khuẩn, và các tế bào T Vδ1+ bị ức chế rất cao trong đáp ứng biểu mô với tế bào biểu mô bị stress.[53]
Một tế bào B xác định các mầm bệnh khi các kháng thể trên bề mặt của nó liên kết với một kháng nguyên ngoại lai đặc hiệu.[63] Phức hệ kháng nguyên/kháng thể này được lấy bởi tế bào B và được xử lý bằng phân giải protein thành các peptide. Tế bào B sau đó sẽ trình diện các peptide kháng nguyên này trên các phân tử MHC lớp II. Phức hợp MHC-kháng nguyên thu hút một tế bào T hỗ trợ đến kết hợp, giải phóng lymphokine và hoạt hóa tế bào B.[64] Khi tế bào B được hoạt hóa, chúng bắt đầu phân chia và tạo ra các tương bào. Những tương bào này sẽ sinh ra hàng triệu bản sao của kháng thể nhận diện kháng nguyên này. Những kháng thể này lưu thông trong huyết tương và bạch huyết, kết hợp với các mầm bệnh biểu hiện kháng nguyên và đánh dấu chúng để phá hủy bởi bổ thể hoặc cho chúng bị tiêu hủy bởi các tế bào thực bào. Các kháng thể cũng có thể trung hòa các mầm bệnh trực tiếp bằng cách liên kết với các độc tố của vi khuẩn hoặc can thiệp vào các thụ thể mà virus và vi khuẩn sử dụng để gây nhiễm các tế bào.[65]
Sự tiến hóa của hệ thống miễn dịch thu được xảy ra trong tổ tiên của động vật có quai hàm. Rất nhiều phân tử cơ bản của hệ thống miễn dịch thu được (ví dụ, globulin miễn dịch và các thụ thể tế bào T) chỉ tồn tại trong động vật có quai hàm. Tuy nhiên, một phân tử nguồn gốc lympho khác biệt đã được phát hiện trong "động vật không có quai hàm" nguyên thủy, ví dụ như ở cá mút đá. Những động vật này có một mảng lớn các phân tử gọi là thụ thể tế bào lympho biến đổi (variable lymphocyte receptors hay VLR), giống như các thụ thể kháng nguyên của động vật có quai hàm, được sản xuất từ chỉ một hoặc hai gen. Các phân tử này được cho là gắn kết các kháng nguyên gây bệnh theo cách tương tự với các kháng thể và với cùng mức độ đặc hiệu.[66]
Khi các tế bào B và tế bào T được kích hoạt và bắt đầu nhân lên, một số tế bào con của chúng sẽ trở thành các tế bào nhớ tồn tại rất lâu. Trong suốt cuộc đời của một con vật, các tế bào nhớ sẽ "ghi nhớ" từng mầm bệnh cụ thể gặp phải và có thể khởi động một đáp ứng mạnh mẽ nếu mầm bệnh được gặp lại. Điều này chính là "thu được" (trong từ miễn dịch thu được - acquired immunity) bởi vì nó xảy ra trong suốt cuộc đời của một cá thể, "gặp" và "nhớ" rất nhiều mầm bệnh gặp phải và chuẩn bị hệ miễn dịch cho những thách thức trong tương lai. Trí nhớ miễn dịch có thể ở dạng trí nhớ thụ động ngắn hạn hoặc trí nhớ chủ động dài hạn.
Trẻ sơ sinh chưa từng bị nhiễm trước đó với vi khuẩn nhưng lại đặc biệt dễ bị phơi nhiễm. Vì vậy, một số hàng rào bảo vệ thụ động được cung cấp bởi người mẹ để giúp con tránh nhiễm khuẩn. Trong thời kỳ mang thai, một loại kháng thể đặc biệt, được gọi là IgG, được vận chuyển từ mẹ sang con trực tiếp qua nhau thai, do đó, đứa trẻ có kháng thể cao ngay cả vừa mới sinh, với cùng một phổ kháng nguyên đặc hiệu như mẹ của chúng.[67] Sữa mẹ cũng chứa các kháng thể được chuyển vào ruột của trẻ sơ sinh và bảo vệ khỏi nhiễm khuẩn cho đến khi trẻ sơ sinh có thể tổng hợp các kháng thể riêng của mình.[68] Đây là miễn dịch thụ động bởi vì thai nhi không thực sự tạo ra bất kỳ tế bào nhớ hoặc kháng thể nào, chúng chỉ mượn từ mẹ. Sự miễn dịch thụ động này thường là ngắn hạn, chỉ kéo dài từ vài ngày đến vài tháng. Trong y học, khả năng miễn dịch thụ động bảo vệ cũng có thể được truyền nhân tạo từ người này sang người khác qua truyền huyết thanh giàu kháng thể.[69]
Trí nhớ chủ động dài hạn thu được sau nhiễm trùng là do hoạt hóa các tế bào B và T, đẫn đến tạo các tế bào nhớ. Hoạt động miễn dịch cũng có thể được tạo ra một cách nhân tạo, thông qua tiêm chủng. Tiêm vaccine là đưa kháng nguyên từ mầm bệnh để kích thích hệ miễn dịch và phát triển miễn dịch đặc hiệu chống lại mầm bệnh mà không gây ra bệnh liên quan đến mầm bệnh đó, chẳng hạn tiêm vaccine cúm không làm ta bị cúm. Sự kích thích nhân tạo này là thành công vì nó khai thác tính đặc hiệu tự nhiên của hệ thống miễn dịch, cũng như cảm ứng hệ miễn dịch hoạt động dựa trên những cơ chế của nó. Bệnh truyền nhiễm vẫn là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trong quần thể con người, vì vậy, có thể nói, tiêm vaccine đại diện cho sự điều khiển hệ thống miễn dịch hiệu quả nhất của mà nhân loại từng phát triển.[35][70]
Hầu hết các loại vaccine virus dùng các virus đã bị vô hiệu hóa, trong khi nhiều vaccine vi khuẩn dựa trên thành phần tế bào nhỏ của vi khuẩn, bao gồm các thành phần độc hại đã bị vô hiệu hóa.[14] Vì nhiều loại kháng nguyên có nguồn gốc từ vaccine"'không chứa tế bào" là không đủ mạnh để gây ra đáp ứng thu được, do vậy hầu hết các vaccine vi khuẩn đều được cung cấp thêm các chất bổ trợ để kích hoạt tế bào trình diện kháng nguyên của hệ thống miễn dịch bẩm sinh và tối đa hoá tính miễn dịch.[71]
Thực đơn
Hệ_miễn_dịchLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Hệ_miễn_dịch