VIRUT VÀ MIỄN DỊCH HỌC I Sù ph¸t hiƯn vi rút Năm 1892, Ivanopsky (1864 1920) nghiên cứu bệnh đốm thuốc đà rút kết luận: Nếu lấy dịch ép bị đốm thuốc lọc qua màng lọc vi khuẩn bơm vào thuốc lành bệnh bị nhiễm bệnh đốm thuốc Cấy dịch lên môi tr ờng nuôi cấy vi khuẩn thấy không mọc Nhìn dịch ép dới kính hiển vi thấy dịch suốt Ông gọi chất độc qua lọc (virus qua lọc) + Năm 1896, Beijerinck (1851 1931) đà phát tợng tơng tự tác nhân gây bệnh đốm thuốc khả gây bệnh sau đun nóng 100oC, dịch độc sống gây bệnh mô sống thuốc + Năm 1898, Loeffler Froach phát vi rút gây bệnh lở mồm long móng (bệnh sốt áptơ) + Năm 1915 Twort (Anh) đà phát vi rút làm tan tụ cầu khuẩn + Năm 1917, Dêren (Canađa) đà phát vi rút làm tan vi khuẩn gây bệnh lỵ => Các ông gọi chung Bacteriophage hay phage + Năm 1935: Stanley (Mỹ) lần tách đợc tinh thể vi rút khảm thuốc (Tobacco Mosaic virus) Sau Bawden cộng chứng minh đợc chất hoá học TMV protein mà nucleocapsit + Năm 1949, Enders lần nuôi cấy đợc viruts mô sống Hiện kỹ thuật đại ngời ta đà phát đợc nhiều loại vi rút chế xâm nhiễm vi rút tế bào chủ + Năm 1952 Hershey (Mỹ, Noben 1969) M.Chase dùng chất đồng vị phóng xạ để chøng minh vËt chÊt di trun cđa thĨ thùc khn ADN: Nuôi vi khuẩn E.coli môi trờng chứa P đánh dấu (Photpho đồng vị phóng xạ P32) môi trờng có S đánh dấu (Lu huỳnh đồng vị phóng xạ- S35) Nhiễm phage vào nhóm vi khuẩn - Trờng hợp thu đợc phage có axit nucleic chứa P đánh dấu - Trờng hợp thu đợc phage có vỏ capsit chứa S đánh dấu Nhiễm nhóm phage vào vi khuẩn nuôi môi trờng bình thờng - Quan sát dới kính hiển vi điện tö thÊy: chØ cã ADN cã P 32 tÕ bào vi khuẩn phần protein S35 nằm bên thành vi khuẩn Lõi axit nucleic đà đợc đa vào tế bào chủ, phơng tiện để virus nhân lên sinh sản Axit nucleic vật chất di truyền vi rút II Đặc điểm khác biệt vi rút với sinh vật khác: - Cha có cấu tạo tế bào: hệ thống sinh lợng, riboxom, tợng sinh trởng cá thể, không sinh sản phân cắt - Không mẫn cảm với hầu hết chất kháng sinh - Chỉ hoạt động sống kí sinh bắt buộc thể vật chủ Ngoài thể vật chủ biểu sống - Mỗi loại virus chứa loại axit nucleic (ADN ARN) Hiện phát số virus cần tới loại axit nucleic thứ hai chu trình nhân lên chúng - Khi sinh sôi nảy nở chúng phải sử dụng máy di truyền hoạt động sinh tổng hợp protein, axit nucleic tế bào vật chủ - Có phơng thức sinh sản đặc biệt: tổng hợp thành phần lắp ráp lại Do khoảng thời gian ngắn tạo lợng vi rút lớn III Hình dạng, kích thớc cấu tạo vi rút Hình dạng kích thớc a KÝch thíc: Vi rót cã kÝch thíc v« cïng nhỏ bé, qua màng lọc vi khuẩn, không lắng đọng điều kiện siêu ly tâm Trong 1mm3 cã thĨ chøa 10 v¹n tû virut KÝch thíc tõ 18nm đến vài trăm nm (nhỏ số phân tư protein, cã protein kÝch thíc 22nm) n»m vïng ranh giới đối tợng không sống vi khn Vi rót cã kÝch thíc nhá nhÊt cho ®Õn vi rút bại liệt (18nm) Vi rút lớn nhÊt lµ Pox vi rót vµ vi rót HIV (400nm) Trong ®ã vi khn cã kÝch thíc nhá nhÊt Chlamydia 150 x 200 nm (bacterium) b Hình dạng: Có dạng điển hình: - Dạng đối xứng xoắn: hình que sợi + Không có màng bao: vi rút khảm thuốc + Có màng bao: vi rút cúm, vi rút đốm khoai tây, vạch đốm lúa ®¹i m¹ch - D¹ng ®èi xøng khèi: d¹ng ®a diƯn nhiều mặt + Không có màng bao: Adeno vi rút, vi rút viêm tuỷ xám, vi rút mụn cơm + Có màng bao: Vi rút sởi - Dạng cấu trúc hỗn hợp: + Không có màng bao: phage T2 + Có màng bao: Vi rút đậu mùa (họ Poxviridae) Cấu tạo vi rút 2.1 Cấu tạo chung: a Phần cấu trúc bắt buộc: nucleocapsit Gồm lõi axit nucleic vá protein * Lâi axit nucleic: lµ loại axít nuclêic ADN ARN, mạch đơn mạch kép, dạng vòng thẳng + Chức năng: lµ vËt chÊt di trun cđa vi rót (mang gen tổng hợp đơn vị vỏ capsit, vài loại vi rút có gen tổng hợp enzim mà ngợc) + Một số đặc điểm đặc biệt hệ gen (genom) cđa vi rót: Genom cđa vi rót cã kích thớc từ 3500-280.000nm Trình tự genom đợc giải mà nhờ tế bào vật chủ nên tín hiệu điều khiển genom phải đợc yếu tố tế bào nhận biết Gen vi rút nhỏ nên trình tiến hoá, để sử dụng tối đa tiềm mình, vi rút tợng chồng gen (các gen đợc đọc gối lên nhau, có nhiều gen trùm lên nhau) tợng cắt nối mARN phỉ biÕn + ThÝ nghiƯm cđa Fraenkel vµ Conrat chøng minh vËt chÊt di trun cđa vi rót kh¶m thc ARN mạch protein Cơ sở thí nghiệm: Các ông nhận thấy, tách axit nucleic đốm thuốc cách xử lý nhiệt dung môi dung dịch đệm Sau làm lạnh tách protein đà kết tủa, thẩm tích hạt vi rút dung dịch NaCl 1M, pH=7 Khi protein đốm thuốc hoà tan, cßn ARN kÕt tđa Khi xư lý TMV b»ng kiềm yếu 10,5 vi rút bị phân thành đoạn protein có trọng lợng phân tử khoảng 100.000 (gồm vài đơn vị hình thái) ARN Sau hạ pH xuống đơn vị hình thái lại tự gắn với để tạo thành vỏ capsid theo quy luật hoá tinh thể mặt ARN Nếu có mặt ARN độ dài đối xứng xoắn trụ đợc xác định Nội dung thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Tách riêng vỏ lõi TMV Đem nhiễm riêng vào thuốc khác Phần vỏ sau nhiễm không làm bị bệnh Phần lõi sau nhiễm thấy bị bệnh Tách chiết vi rút từ bệnh thấy có đầy đủ vỏ lõi chủng vi rút ban đầu Thí nghiệm 2: Tách vỏ chủng TMV lõi chủng TMV Bằng phơng pháp hoá tinh thể, kết hợp chúng với tạo thành chủng TMV thí nghiệm Nhiễm chủng thí nghiệm vào lành, thấy bị bệnh Tách chiết thu đợc vi rút chủng (bao gồm vỏ lõi chủng 2) Qua thí nghiệm chứng minh đợc, vật chất di truyền vi rút axit nucleic, chứa thông tin qui định cấu trúc vỏ capsid * Vỏ protein bao bên (gọi vỏ Capsid) tập hợp đơn vị hình thái capsome tạo nên khối hình cầu hình đa diện + Các capsid vi rút có kiểu đối xứng: Đối xứng xoắn đối xứng khối (tạo nên hình tam giác đều) + Chức năng: bảo vệ vật chất di truyền, mang thành phần kháng nguyên có thụ thể giúp vi rút bám lên bề mặt tế bào chủ b Phần cấu trúc không bắt buộc: Vỏ ngoài: Một số vi rút có thêm vỏ bao vỏ capsid Bản chất: + Là lipopolisaccarit liposaccarit có nguồn gốc từ màng sinh chất tế bào chủ đợc vi rút cải biến mang kháng nguyên đặc trng vi rút + Thờng mang c¸c gai glicoprotein chøa c¸c thơ thĨ gióp vi rút hấp phụ lên bề mặt tế bào vật chủ Chức năng: + Bảo vệ nucleocapsit + Giúp vi rút bám lên bề mặt tế bào chủ xâm nhập Quá trình hình thành màng bao: + Vi rút sau xâm nhập tổng hợp thành phần lắp ráp thành vi rút Đồng thời tổng hợp số protein đặc trng vi rút liên kết víi mµng sinh chÊt tÕ bµo chđ + Vi rót hoàn chỉnh đợc vận chuyển phía màng sinh chất + Sù tiÕp xóc cđa vi rót víi mµng sinh chất cảm ứng quần hợp protein màng (bao gồm protein đặc trng vi rút) + Màng sinh chất hình thành chồi bao lấy vi rút giải phóng vi rút có màng bọc 2.2 Cấu tạo số vi rút điển hình: * Dựa vào hình thái vi rút, ngời ta chia vi rút thành loại: cấu trúc xoắn, cấu trúc khối cấu trúc hỗn hợp * Đại diện vi rút có cấu trúc xoắn trụ màng bọc: vi rút khảm thuốc lá: - Vỏ capsid: protein khỉng lå cÊu tróc bËc + Gåm 2.100-2.600 đơn vị hình thái + Mỗi capsome gồm 158 aa - Các capsome bám vào sợi ARN xoắn trôn ốc khoảng 130 vòng xoắn - Trung bình vòng xoắn có 161/3 đơn vị hình thái (cứ vòng cã 49 capsome) - VËt chÊt di trun lµ ARNss * Đại diện vi rút xoắn trụ có màng bọc: Vi rót cóm: - VËt chÊt di trun lµ ARNss - Có màng bọc bên - Trên màng có nhiều lông kết dính hồng cầu * Đại diện vi rót cã cÊu tróc khèi: vi rót Adeno: - Capsid tạo tam giác capsome ghép lại - Gồm 12 góc, 20 mặt 30 cạnh - ADN xoắn kép, dạng thẳng gồm 36.500 bp - Gây bệnh cho ngời động vật: bệnh viêm họng cấp, viêm kết mạc mắt, viêm khí quản, phế quản có sốt, * Đại diện vi rút có cấu trúc hỗn hợp: phage T2: gồm đầu, cổ, đuôi - Đầu: + Đối xứng khối đa diện 20 mặt + Vá capsit gåm 212 capsome + Trong chøa ADN kÐp gồm khoảng 30gen, 169.000bp - Cổ: đĩa hình lục giác đờng kính 37,5nm có tua cổ - Đuôi: đối xứng xoắn, gồm bao đuôi, trụ đuôi đĩa gốc (hay bàn đuôi) với gai đuôi + Bao đuôi: gồm 144 capsome tạo thành 24 vòng xoắn, có khả co lại + Trụ đuôi (ống đuôi): ống rỗng giữa, có chức đờng dẫn ADN từ đầu phage xâm nhiễm tế bào chủ + Đĩa gốc: Hình lục giác, rỗng Có enzim ATPaza có khả phân giải ATP enzim lizozim có chức hoà tan thành vi khuẩn Có sợi lông đuôi gai đuôi Gai dó chức hấp phụ bám chặt lên bề mặt tế bào chủ Lông đuôi gấp Đầu mút sợi lông có cấu tạo t ơng ứng với thụ thể thành vi khuẩn có chức hấp phụ chuyên hoá lên bề mặt tế bào vi khuẩn IV Phân loại vi rút Phân loại vi rút sử dụng khóa phân loại vi rút dựa nguyên tắc LHT (Lwoff, Horne Tournier) a Dựa vào chất axit nuclêic a Ribo (R) hay desoxyribonucleotit (D) b Số mạch: Mạch đơn (ss); mạch kép (ds) c Cấu trúc tổ chức genome: vòng, không phân đoạn (n-seg) hay phân đoạn (seg) b Dựa vào cấu tạo hình thái * Đối xứng: + Khèi (C) + Xo¾n trơ (H) * Cã vá bọc (E); Trần (N) Phân loại dựa vào vật chủ: - Vi rút ngời động vật: thờng chøa ADN, cã thĨ lµ ARN - Vi rót ë vi sinh vËt: chøa ADN kÐp Mét sè chøa ARN đơn kép, ADN đơn - Vi rút thực vật: thờng chứa ARN V Quá trình lây nhiễm vi rút Quy trình chung (nghiên cứu phage T2 xâm nhập vào E.coli) Virut có cấu tạo nhỏ Trong môi trờng tự nhiên chúng tồn dạng tinh thể không biểu đặc tính sống Chúng biểu đặc tr ng sống chúng tiếp nhận đợc thụ quan hóa học màng tế bào vật chủ Khi đó, chúng tiến hành xâm nhiễm vào tế bào vật chủ Quá trình đợc chia làm giai đoạn: Giai đoạn 1: Hấp phụ: Nhiều thực nghiệm đà xác định để nhiễm vào tế bào thực vật cần tới 105 hạt vi rút Còn tế bào động vật từ 10-100 Còn vi khuẩn từ 110 Mỗi loại vi rút hấp phụ lên loại tế bào vật chủ định (do t ơng tác hóa học gai đuôi với thụ quan hóa học màng tế bào) Giai đoạn 2: Xâm nhập: Khi vi rút tơng tác với tế bào vật chủ, chúng đợc thực bào (HIV) vỏ đợc enzim tế bào chủ (men cởi áo) làm tan vỏ protein giải phóng axit nucleic, tiết enzim phân hủy thành tế bào bơm vật chất di truyền vi rút vào tế bào vật chủ (đối với phage) Kết giai đoạn vi rút tuồn đợc vật chất di truyền vi rút vµo tÕ bµo vËt chđ ë phage sau lông đuôi liên kết với bề mặt tế bào chủ, enzim lizozim đĩa gốc tiết cắt đứt liên kết glicozit thành vi khuẩn, giải phóng ion Ca 2+ làm hoạt hoá ATPaza phân giải ATP làm bao đuôi co lại - Sau vào tế bào chủ, axit nucleic tàng hình cách biến đổi chút (gắn thêm gốc, đóng vòng) làm tế bào chủ không nhận diện đợc axit nucleic phage Giai đoạn 3: Tổng hợp thành phần phage - Axit nucleic phage tổng hợp loại protein (protein sớm): phân cắt ADN vi khuẩn, làm trình tổng hợp thành phần vi khuẩn không diễn ra, đồng thời huy tổng hợp thành phần phage - Tại tế bào vật chủ vật chất di truyền vi rút đợc nhân lên (từ ADN vi rót ADN mARN hc tõ ARN cđa vi rót ADN+ ADN- mARN) - §ång thời với loại protein capsid đợc tổng hợp (protein muộn) Quá trình tổng hợp thành phần vi rút hoàn toàn nhờ vào nguồn lợng, enzim tế bào vật chủ Giai đoạn 4: Lắp ráp: Các thành phần vi rút kết hợp với để tạo vi rút Giai đoạn 5: Phóng thích: Sau đợc tổng hợp tạo thành vi rút chúng đợc phóng thích sinh tan tế bào xuất bào Hiện tợng sinh tan tợng tiềm tan, vi rút độc vi rút ôn hòa Sự nhiễm phage vào vi khuẩn (hoặc vi rút vào tế bµo chđ) cã thĨ diƠn theo híng: a Sinh tan: Sau xâm nhập vào tế bào chủ, phage nhân lên làm tan tế bào chủ Hiện tợng phage làm tan tế bào chủ gọi tợng sinh tan, phage gọi phage độc b Tiềm tan: * Khái niệm: - Hiện tợng tiềm tan tợng axit nucleic phage sau vào tế bào vi khuẩn, gia nhập vào nhiễm sắc thĨ cđa vi khn, trë thµnh mét bé phËn cđa nhiễm sắc thể vi khuẩn đợc nhân genom vi khuẩn nhân đôi mà không phá vỡ tế bào vi khuẩn - Đoạn gen gọi prophage (hay provirus) - Mối quan hệ phage tế bào chủ gọi trình tiềm tan, tế bµo mang prophage gäi lµ tÕ bµo tiỊm tan Phage gây tợng tiềm tan gọi phage ôn hoà * Cơ chế tiềm tan: - Prophage tồn trạng thái ôn hoà nhờ tế bào tổng hợp loại protein ức chế làm tan phage - Sù gia nhËp hƯ gen cđa phage vµo tÕ bµo chđ diƠn lµ nhê hƯ gen cđa vật chủ có đoạn gen có trình tự giống víi tr×nh tù gen hƯ gen cđa phage Genom cđa phage sÏ xen vµo hƯ gen cđa tÕ bµo chủ đoạn tơng đồng - Sự gia nhËp cđa prophage vµo hƯ gen cđa tÕ bµo chđ có vai trò làm xuất số đặc điểm trong hệ gen tế bào chủ, làm cải biến di truyền - Một số tác nhân (đột biến, tia tử ngoại, ) làm hoạt tính protein ức chế, dẫn đến prophage tách khỏi genom tế bào chủ, phá vỡ tế bào chủ, phage ôn hoà chuyển thành phage độc - Khi genom phage tách khỏi genom tế bào chủ, mang theo mét sè Nucleotit cđa gen tÕ bµo chủ để lại số Nucleotit (hiện tợng trao đổi), làm xuất biến dị chủng vi rút đợc tách Đây nguyên nhân gây khó khăn công tác phòng chữa bệnh vi rút Đồng thời phage ôn hoà vectơ lý tởng c«ng nghƯ di trun ë vi khn - Víi vi rút vật chất di truyền ARN, phải có trình mà ngợc từ ARN ADN nhờ enzim m· ngỵc (HIV) tríc ADN cđa phage gia nhập vào hệ gen tế bào chủ Những vi rút gọi Retrovirus Mối quan hệ vi rót vµ tÕ bµo chđ 1- TÕ bµo chèng chịu: Tế bào chủ thụ thể phù hợp với vi rút dẫn đến vi rút xâm nhập vào tế bào chủ - Quan hệ đình trệ: Vi rút xâm nhập vào tế bào chủ nhng không nhân lên đợc tế bào chủ tổng hợp protein øc chÕ - Mèi quan hƯ tiỊm sinh: vËt chÊt di trun cđa vi rót gia nhËp hƯ gen tế bào chủ nh provirus dới dạng plasmit tÕ bµo chÊt VËt chÊt di trun cđa virut nhân lên hệ gen tế bào chủ truyền cho nhiỊu thÕ hƯ tÕ bµo sau - Mèi quan hệ lu khu: Trong nhiều trờng hợp mô động vật thực vật bị nhiễm vi rút song lại không bị tổn thơng số lợng vi rút tăng sinh lớn - Quan hệ gây độc: vi rút phân tử axit nucleic vi rút sau xâm nhập vào tế bào, cảm ứng hình thành giải phóng hàng loạt virion Đa số trờng hợp vi rút làm tan tế bào chủ (chu trình sinh tan) Một số trờng hợp vi rút nhân lên nhng không làm tan tế bào chủ (chu trình sinh dỡng hay sinh sản) VI Mối quan hệ vi rút Những vi rút khả nhân lên lu lại dới dạng provirus đợc gọi vi rút khuyết Để tồn tế bào vật chủ vi rút khuyết đà sử dơng vËt chÊt di trun cđa vi rót kh¸c gäi vi rút trợ thủ Kết tạo tơng tác genom vi rút gennom tế bào chủ Trong trờng hợp vi rút có khả nhân tăng cờng bị ức chế VII Vi rút Intereferon Khái niệm Interferon: Interferon loại protein đặc biệt nhiều loại tế bào thể tiết chống lại vi rút, chống tế bào ung th tăng cờng khả miễn dịch Cơ chế sản sinh Interferon: tế bào động vật trạng thái ức chế dẫn đến kháng vi rút tế bào vật chủ vi rút thứ Tính kháng vi rút ức chế hấp phụ lên bề mặt thµnh tÕ bµo vµ cịng cã thĨ tÕ bµo chủ sản sinh loại protein chống lại vi rút Loại protein đợc gọi Interferon Các protein Interferon đợc sản sinh từ tế bào bạch cầu (Leucocytes), từ sợi huyết bào (fibroblastes) từ lympho T (Lymphocytes T) Interferon đợc sinh cảm ứng với chất khác vi rút: vi khuẩn, Ricketsia ThËm chÝ mét sè lo¹i polisaccarit TÝnh chÊt chung Interferon: + Có chất protein dẫn xuất protein miễn dịch có lợng nhỏ Gluxit, trọng luợng phân tử lớn (từ 2,5 104 106 dalton) + Bền vững trớc nhiều loại enzim : Ribonucleaza, deoxiribonucleaza nhng lại bị phân giải proteaza bị phá hủy nhiệt độ + Không tác dụng đặc hiệu vi rút: Interferon đợc sinh tác động loại vi rút kìm hÃm nhân lên vi rút khác + Có tính đặc hiệu tế bào sinh Phơng pháp sản xuất Interferon: Ngày sản xuất Interferon nhân tạo ngời (IFN ) nhờ vi khuẩn E.coli biến nạp Interferon đợc sinh cảm nhiễm với vi rút với số chất khác nhau, điều chứng tỏ thông tin di truyền xác định cấu trúc Interferon không nằm genom vi rút mà có sẵn genom tế bào chủ đợc biểu đợc giải ức chế Ngời ta tách nguồn mARN - IFN – α tõ tÕ bµo tđy vµ sau cho tổng hợp theo phơng thức phiên mà ngợc sang ADNc nhờ enzim phiên mà ngợc Phân tử ADNc đợc đa vào plasmid pBR322 vi khuẩn dùng biến nạp đa vào E.coli tế bào nấm men Sac Cerevisiace để nhân lên với số lợng lớn Đà có lúc ngời ta nhầm lợng Interferon loại kháng thể nhng chúng khác với kháng thể cấu tạo, khối lợng phân tử, chế tác động, tính chất đặc trng Interferon đợc sinh hầu nh vô hại với tế bào chủ, yếu tố bảo vệ không đặc hiệu tế bào Phần miễn dịch häc I Kh¸i niƯm vỊ bƯnh trun nhiƠm Kh¸i niệm: Bệnh truyền nhiễm bệnh lây truyền từ cá thể sang cá thể khác lan truyền vi sinh vật gây bệnh (virus, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, nấm ) Các giai đoạn truyền bệnh: Gồm nhiều giai đoạn: xâm nhập, phát triển vi sinh vật gây bệnh vào thể vật chủ, làm thay đổi hoạt động sống bình thờng thể vật chủ a Giai đoạn xâm nhập: * Vi sinh vật muốn xâm nhập phải có số lợng đủ lớn, độc lực đủ mạnh có đờng xâm nhập thích hợp vào thể vật chủ * Các đờng xâm nhập (phơng thức lan truyền cách phòng tránh) Phơng thức lan truyền Đờng hô hấp Đờng tiêu hoá Ví dụ Cách phòng tránh Lao, cúm, thơng hàn Đeo trang, cách ly ngời bệnh Tả, lị, ngộ độc thức ăn, Đun sôi thức ăn, ăn uống vệ sinh, ngộ độc thịt, viêm gan dùng thực phẩm (thực phẩm tơi, A không nhiễm độc) niêm mạc, Dại, uốn ván, Tiêm vacxin phòng cho ngời gia da bị tổn thxúc Tiếp ¬ng xóc VÕt c¾n cđa Sèt rÐt, sèt xt hut, Ngủ màn, vệ sinh nơi ở, tiêu diệt vật trực côn trùng viêm nÃo Nhật Bản trung gian truyền bệnh Qua đờng AIDS, viêm gan B, Có quan hệ tình dục lành mạnh (một tiếp tình dục viêm gan C, lậu, giang vợ, chồng) mai Lây từ mẹ sang AIDS, viêm gan B, Tiêm vacxin phòng cho mẹ bé viêm gan C, lậu, giang Những ngời bị HIV không nên sinh mai - Lan truyền qua đờng hô hấp, đờng tiêu hoá, tiếp xúc trực tiÕp: lan trun ngang - Trun tõ mĐ sang con: lan trun däc - Mét sè vi khn g©y bƯnh có hệ thống enzim giúp chúng nhanh chóng xâm nhập vào tế bào chủ b Giai đoạn phát triển bệnh: * Vi sinh vật gây bệnh chúng có độc tố Độc tố là: + Ngoại ®éc tè: vi sinh vËt tiÕt m«i trêng (uốn ván, bạch hầu, ngộ độc thịt ) + Nội độc tố: nằm màng tế bào, thoát tế bào tan (vi khuẩn E.coli) Tính chất khác biệt ngoại độc tố nội ®éc tè: TÝnh chÊt Ngo¹i ®éc tè Néi ®éc tè - Liên hệ tế bào vi - Dễ dàng khuếch tán từ vi - Khó khuếch tán môi trsinh vật độc tố sinh vật vào môi trờng ờng, kết hợp chặt với - Vi sinh vật sinh độc tố - Chủ yếu vi khuẩn phần bên tế bào G+ - Thờng vi khuẩn G- Bản chất hoá học - Các dạng protein hoà tan - Tổ hợp loại gluxit- lipitpolipeptit không tan - Đối với tác động - Không bền nhiệt - Bền nhiệt nhiệt độ - Khả gây độc - Độc tính mạnh - Độc tính yếu - Tính kháng nguyên - Rất cao - Yếu - Khả trở thành - Rất cao - Rất thấp vacxin Một số vi sinh vật gây bệnh, độc tính tăng lên có nhung mao chất protein gióp vi sinh vËt kÕt tơ hång cÇu (virus cúm làm kết dính hồng cầu, gây tắc mạch máu, chống bạch cầu đến Tại điểm tắc hình thành ổ dịch, nơi virus nhân lên) * Khả gây bệnh phụ thuộc vào sức đề kháng cá thể, phụ thuộc vào giới tính độ tuổi điều kiện sống Giới tính độ tuổi đặc điểm mang tính di truyền Sức đề kháng khả miễn dịch thể II Miễn dịch Định nghĩa miễn dịch: Miễn dịch khả tự bảo vệ đặc biệt thể chống lại tác nhân gây bệnh (các vi sinh vật, độc tố, vi sinh vật, phân tử lạ ) chúng xâm nhập vào thể Kháng nguyên, kháng thể: a Kháng nguyên: * Khái niệm: Là chất đa vào thể kích thích thể tổng hợp chất đáp ứng miễn dịch (hình thành kháng thể) * Bản chất: - Là phân tử hữu cơ: vi rút, vi khuẩn, tế bào, quan, bào quan, chất độc động vật (nọc ong, nọc rắn rết, chất độc thực vật), chất độc thực vật, loại enzim phân tử lớn có trọng lợng lớn 10.000dalton - Phân loại: Gồm nhóm lớn: + Các protein polipeptit lớn 10aa + Các polisaccarit - Kháng nguyên chất lạ thể Nhng tất chất lạ kháng nguyên Ví dụ số polisaccarit, axit Nucleic, đa vào thể không gây phản ứng sinh kháng thể * Cấu trúc: - Mỗi kháng nguyên có vùng mà xếp phân tử khác với xếp phân tử thể Những vùng gọi nhóm định tính kháng nguyên, nơi kết hợp với kháng thể đặc trng - Một kháng nguyên có nhiều vùng định tính kháng nguyên khác liên kết với nhiều loại kháng thể nhiều vị trí (VD: tế bào vi khuẩn có nhiều kháng nguyên bề mặt nên liên kết đợc với nhiều kháng thể, nhiều loại kháng thể) b Kháng thể: * Khái niệm: Là protein (thuộc nhóm globulin) có khả liên kết đặc hiệu với kháng nguyên đà kích thích sinh (do có khả chống lại vi khuẩn gây bệnh) - Kháng thể đợc tạo từ tế bào limpho Mỗi tế bào limpho sản xuất loại kháng thể * Đặc điểm: - Có tính đặc trng với kháng nguyên - Có trọng lợng phân tử lớn từ 160.000 dalton trở lên - Bền với nhiệt độ lạnh khô - Không bền với nhiệt độ cao (bị hoạt tính 70 oC) enzim (pepsin, tripsin ) * Phân loại: Gồm + Kháng thể tự (kháng thể dịch thể): tiết nhờ tế bào limpho B tơng bào, chúng tham gia vào miễn dịch dịch thể + Kháng thể cố định: nằm bề mặt tế bào limpho T (cắm vào màng sinh chất), chúng tham gia miễn dịch tế bào * Bản chất: Là Globulin (Ig-Immuno globulin) tức phân tử protein có thêm gluxit * Cấu trúc bản: - Dạng chữ Y, gồm chuỗi polipeptit: chuỗi nặng (2 chuỗi lớn) chuỗi nhẹ (2 chuỗi nhỏ), chúng liên kết với cầu disunfua + chuỗi nặng (giống nhau) liên kết với + chuỗi nhẹ (giống nhau) liên kết với đầu chuỗi nặng tạo nên cấu trúc đối xứng - Các phần cấu trúc: + Phần cố định (vùng không đổi chuỗi): Gồm nửa chuỗi nhẹ, phần đuôi chữ Y nửa chạc chữ Y chuỗi nặng, chứa đầu COOH (cacboxyl) chuỗi peptit Phần giống tất IgG, khả liên kết với kháng nguyên nhng có khả kết tinh (phần Fc- Fragment crystallizable) Vùng không đổi có vị trí gắn với gốc gluxit (chủ yếu đờng hexoza hexozamin Các gốc hidratcacbon không liên quan đến vị trí liên kết với kháng nguyên + Phần thay đổi (vùng biến đổi): khác loại Ig Là phần đầu nhánh chữ Y, đầu amin NH2 chuỗi Có vị trí liên kết với kháng nguyên đầu amin (Phần Fab) Nh vậy, phân tử Ig có hai vị trí kết hợp với kháng nguyên Vị trí chiếm khoảng 1% diện tích bề mặt Ig * Dựa vào đặc điểm vùng cố định phân biệt phân lớp kháng thể: + Lớp IgG: kháng thể hình chữ Y Có vai trò tăng thực bào, trung hoà độc tố virus, bảo vệ thai trẻ sơ sinh + Lớp IgM: gồm chạc Y liên kết với cầu đisufit Có chức chống lại vi sinh vật kháng nguyên kết dính Là kháng thể xuất có vi khuẩn xâm nhiễm + Lớp IgA: dạng dime gồm chạc Y liên kết Chức năng: bảo vệ bề mặt màng nhày + Lớp IgD: Dạng monomer Có tế bào B gây phản ứng trả lời miễn dịch + Lớp IgE: dạng monomer Tham gia phản ứng dị ứng, loại trừ hay làm tan động vật nguyên sinh kí sinh c Phản ứng kháng nguyên- kháng thể: - Phần biến đổi giúp kháng thể liên kết đợc với kháng nguyên khác - Mỗi kháng nguyên lại có nhiều điểm (ví dụ: mặt tế bào hình cầu có nhiều điểm) để gắn với kháng thể Do đó, kháng nguyên kết hợp với nhiều kháng thể Nh vậy, có mặt kháng thể làm kháng nguyên bị kết dính lại gọi kết tinh - Tác dụng kháng thể kháng nguyên là: + Trung hoà độc tố lắng kết, có tác dụng trung hoà khả gây bệnh vi khuẩn + Dính kết vi khuẩn hay loại tế bào khác + Định vị bổ sung lên điểm nhận cảm ứng làm tan tế bào gây bệnh + Dẫn dụ giao nộp vi khuẩn cho thực bào đến thực bào kháng nguyên Các hàng rào bảo vệ thể: a Tuyến bảo vệ thứ nhất: ngăn cản xâm nhập mầm bƯnh chóng tiÕp xóc víi c¬ thĨ: - HƯ thống tiêu hoá có lizozim nớc bọt, axit nồng độ enzim cao dày có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật xâm nhập vào đờng tiêu hoá - Hệ hô hấp có chất nhày chuyển dịch nhờ lông rung đại thực bào phế nang Khi nhiễm trùng, lợng chất nhày tăng lên chuyển động lên chất nhày đợc tăng cờng hoạt động ho, hắt - Hệ sinh dục tiết niệu đợc bảo vệ niêm mạc dòng nớc tiểu chảy thành chu kỳ trôi tất vi khuẩn Sự phát triển vi khuẩn bị ức chế pH axit nồng độ chất hoà tan nớc tiểu cao âm đạo phụ nữ có glycogen đợc vi khuẩn lactic (vi khuẩn vô hại) phân huỷ thành axit lactic làm giảm pH ngăn chặn vi khuẩn gây hại phát triển - Da có đặc điểm bảo vệ thể khỏi xâm nhập mầm bệnh: Da gồm tế bào chết ép chặt lại tạo thành lớp sừng biểu bì Da không thấm nớc Lớp sừng thờng xuyên bong khỏi bề mặt nên liên tục đẩy vi sinh vật Lớp sừng đợc lµm mỊm nhê chÊt nhên tiÕt tõ tun b·, axit béo không no, giúp cho số loại vi khuẩn có ích phát triển Vi khuẩn sản sinh axit làm pH giảm xuống (pH đặc trng da: 3-5) Ngoài ra, tuyến mồ hôi đổ bề mỈt da chøa enzim lizozim diƯt khn Nh vËy, da chắn hữu hiệu cho thể Khi da bị tổn thơng, vi sinh vật dễ xâm nhập qua vết sớc thể Khi thể có chế khác bảo vệ: đông máu, liền sẹo vết thơng Tuy nhiên bệnh truyền côn trùng (muỗi, ve) dùng vòi chích dễ dàng vợt qua tuyến phòng thủ b Tuyến bảo vệ thứ hai: Bảo vệ thể mầm bệnh đà xâm nhập đợc vào bên Hệ thống phòng thủ bao gồm: tế bào miễn dịch (các tế bào bạch cầu) phản ứng miễn dịch * Bạch cầu: Bạch cầu tế bào máu có kích thớc lớn hồng cầu, có chức năng: + Bảo vệ thể nhờ khả thực bào thực phản ứng miễn dịch + Tiết enzim phân huỷ protein lạ + Tiết chất diệt khuẩn + Các chất kháng độc (antitoxin) để trung hoà ®éc tè cđa vi trïng + TiÕt aglutinin ®Ĩ ngng kết tế bào lạ, vi khuẩn + Tiết precupitin kết tủa protein lạ hoà tan + Tiết citolizin làm tan tế bào lạ, vi khuẩn + Tiết Globulin gama (kháng thể) - Bạch cầu có đặc điểm cấu tạo phù hợp với chức nó: + Có nhân thức, đó, gen hoạt động mạnh tổng hợp lợng lớn protein enzim + Hình dạng không cố định, có khả di động theo kiểu amip, chui qua thành mạch máu đến ngõ ngách thể 10