Giáo trình Miễn dịch học thú y - Chương 8 docx

91 Chương BỔ THỂ VÀ CÁC CYTOKINE I Hệ thống bổ thể Đại cương Hệ thống bổ thể bao gồm khoảng 30 thành phần, thuộc hệ thống miễn dịch bẩm sinh khơng đặc hiệu, bình thường có mặt huyết tương dạng tiền hoạt động, muốn hoạt động phải hoạt hóa Khi hoạt hóa theo chuỗi dây chuyền bổ thể có nhiều hoạt tính sinh học đặc biệt quan trọng: -Tăng tuần hoàn chỗ tăng tính thấm thành mạch -Opsonin hố (C3b) -Chiêu mộ bạch cầu -Làm thủng màng tế bào, màng vi khuẩn dẫn đến ly giải Hệ thống bổ thể có protein kí hiệu từ C1 đến C9 (Theo trình tự mà chúng tham gia phản ứng, riêng C4 ký hiệu trình tự phát bổ thể), yếu tố B, D, P (propecdin) nhiều yếu tố tham gia vào điều hịa hoạt hóa bổ thể C phẩy ký hiệu bổ thể toàn phần Hoạt hóa bổ thể Có đường hoạt hóa bổ thể: Đường cổ điển đường cạnh 2.1 Đường cổ điển Có nhiều yếu tố có khả kích thích gây hoạt hóa bổ thể: Có kết hợp kháng nguyên-kháng thể, số loại virus (như AIDS), số vi khuẩn Gram (-), Salmonella, E.coli, Plasmin, Thrombin, Protein phản ứng C, polyssaccharide * Sự kết hợp kháng nguyên–kháng thể làm bộc lộ thụ thể nằm Fc kháng thể dành cho bổ thể 92 Hình 30 Hoạt hóa bổ thể theo đường cổ điển (Theo Ian R Tizard 2004) * Nhận dạng phức hệ kháng nguyên–kháng thể C1: C1 gồm thành phần C1q, C1s, C1r C1q gồm tiểu đơn vị hợp thành, tiểu đơn vị có hình chữ Y, đầu hình cầu Ba tiểu đơn vị dính vào nhìn tuylip Hai phân tử C1r phân tử C1s xoắn quanh cuống C1q nhờ liên kết peptide vơí có mặt Ca++ Nếu khơng có Ca thành phần rời Sau gắn vào đoạn Fc kháng thể C1 hoạt hóa * C4 C2 gắn vào vị trí liền kề với C1 màng nguyên sinh chất: C1s hoạt hóa kích thích để hoạt hóa C4 C4 tách thành C4a có hoạt phản vệ C4b Nếu có màng sinh chất tế bào C4b bám vào màng vào C2 Lúc C1s hoạt hóa phức hợp C4bC2 để tách C2 thành C2a C2b (hoạt kinin) C1s hoạt hóa tách C2 thành C2a C2b với hiệu thấp Sau C2a C4b kết hợp với tạo thành C4b2a- loại enzyme để hoạt hóa C3, gọi C3 convertaza Q trình đòi hỏi tham gia Mg++ 93 * Hoạt hóa C3 C3 đại thực bào sản xuất đóng vai trị trung tâm hệ thống bổ thể C3 convertaza tách C3 thành C3a (có hoạt gây phản vệ hóa ứng động ) C3b C3b gắn vào màng sinh chất tế bào đích vào C4b2a để tạo thành phức hợp C4b2a3b, enzym phân giải C5 nên gọi C5 convertaza, có nhiệm vụ hoạt hóa C5 2.2 Đường cạnh Con đường cạnh hàng rào bảo vệ thể chống lại yếu tố gây bệnh trước hình thành đáp ứng miễn dịch, nghĩa có trước đường cũ Các vi sinh vật nhiều chất khác chưa gây mẫn cảm lại hoạt hóa đường trực khuẩn Gram (+) hay (-),virus, nấm (Candida albicans), ký sinh trùng (Trypanosom, schistosom ) số chất khác: polyssaccharide vi khuẩn, nội độc tố vi khuẩn, zymosan, huyết cầu tố, bụi vv Con đường cạnh hoạt hóa phức hợp miễn dịch IgG hay IgA Cách hoạt hóa khơng cần có tham gia kháng thể bám vào tế bào đích, không cần C1, C4, C2 mà tách C3 Các thành phần đường cạnh: -C3: Thường xuyên có lượng nhỏ C3b huyết tương dung giải C3 nguyên sơ protease lưu hành dạng liên kết với nước C3 (H2O) Những phân tử C3b cố định lên thành vi sinh vật hay tế bào nhiễm Đến lượt tác động lên yếu tố B với có mặt ion Mg -Yếu tố B: Là cấu thành đường khuếch đại, yếu tố B bị tách thành Ba Bb Phức hợp C3bBb hình thành trước với có mặt ion Mg tạo C3 convertase đường cạnh C3 convertase làm tách thêm phân tử C3 thành C3b nên có tính chất tự khuếch đại Q trình hoạt hóa cấp tập C3 sản sinh nhiều C5 convertase (C3bBb)n đường cạnh 94 Yếu tố D: Yếu tố giống C1 có sẵn huyết hình thức hoạt động trước có hoạt hóa, tách yếu tố B thành Bb giúp cho hình thành phức hợp C3bBb Hình 31 Nguyên lý phản ứng dây chuyền (Theo Ian R Tizard 2004) 95 Bảng 1: Thành phần hệ thống bổ thể Trọng lượng (kDa) Nồng độ có huyết Clq 460 80 Clr 83 50 Cls 83 50 C1 200 600 C2 102 20 C3 185 1300 D 24 E 90 210 Thành phần kết kết thúc 204 70 C5 120 65 C6 120 55 C7 160 55 C8 70 60 C1-INH 105 200 C4-bp 550 250 H 150 480 I 80 35 P x 56 20 S 83 500 Tên thành phần Con đường cổ điển Con đường thay đổi C9 Protein điều khiển 96 2.3 Con đường hiệu ứng hay đường chung Đây đường chung mà đường cổ điển đường cạnh sử dụng để đến hoạt hóa cuối Q trình hoạt hóa từ C5 convertase đường cũ C4b2a(C3b)n đường cạnh (C3bBb)n Các C5 convertase tách C5 thành mảnh nhỏ tự C5a C5b cố định lên tế bào đích C5a gắn với thụ thể C5a có tế bào Mast bạch cầu kiềm C5b kéo theo liên kết C6, C7, C8 Các phức hợp C5b, 6,7,8 hoạt hóa nhiều phân tử C9 C9 protein có khả ken vào màng tế bào, làm ly giải tế bào Hình 32 Hoạt hóa bổ thể theo đường cạnh (Theo Ian R Tizard 2004) 97 Các yếu tố điều hòa 3.1 Đường cổ điển Chất ức chế C1 (C1-inh) Nó ức chế hoạt hóa C1, tách C1 hoạt hóa ức chế việc tách C4 C1s Tình trạng thiếu hụt bẩm sinh C1inh nguồn gốc bệnh phù thần kinh mạch Yếu tố I hay endopeptidase, tách C4b thành C4c C4d không hoạt động Yếu tố bất hoạt C3b thành C3bi thành C3dg Nó tham gia đường cạnh C4bp (C4 binding protein) tách phức hợp C4b2a sử dụng đồng yếu tố cho yếu tố I Carboxypeptidase N gây dung giải bổ thể C3a, C4a, C5a DAF (Decay Accelerating Factor):Yếu tố tăng nhanh thối hóa MCP (Membrane Cofactor Protein) Hai yếu tố sau có màng tế bào nên ức chế hoạt hóa bổ thể tế bào tương ứng 3.2 Đường cạnh - Yếu tố P (Propecdin) ổn định phức hợp C3bBb (C3b)Bbn - Yếu tố H (hay β1H globulin) trái lại làm rã phức hợp - Yếu tố I (hay chất bất hoạt C3b, điều hòa đường cũ) - CR1- thụ thể số với bổ thể, có nhiều loại tế bào, cố định C3b - DAP, chất thuộc màng, bất hoạt C3bBb C4b đường cũ 3.3 Con đường chung Protein S có huyết tương, ức chế việc ken phức hợp công vào màng tế bào cách kết hợp với C5,6,7 bất hoạt chúng Protein màng HRF (Homologous Restriction Factor, yếu tố hạn chế tương đồng) CD59 (protectin-chất bảo vệ) ức chế hoạt ly giải 98 bổ thể cách ngăn cản q trình polymer hóa C9 bảo vệ màng tế bào thân cá thể nói chung Các thụ thể tế bào bổ thể CR1 hay CD35 Các thụ thể với C3b hay C4b thấy có hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu đa nhân trung tính toan tính, tế bào mono đại thực bào, tế bào B T, tế bào có chân cầu thận Hiện tượng đại thực bào có bám dính miễn dịch với hạt mang C3b cho phép tiêu phức hợp Sự có mặt kháng thể làm tăng phản ứng lên hàng chục lần CR2 (CD21) Các thụ thể với C3d thấy có tế bào lympho B, tế bào tua hạch tế bào niêm mạc mũi, hầu Chính qua thụ thể mà virus Epstein Barr xâm nhập vào thể gây nhiễm tế bào lympho B Chúng kích thích tế bào thơng qua phức hợp miễn dịch phủ C3d CR3 (CD11b/CD18) Các thụ thể C3b thấy có tế bào mono, đại thực bào, bạch cầu trung tính, tế bào tua hạch Chúng giúp cho có tượng bám dính thực bào hạt phủ C3b CR4 (CD11c/CD18) Có bach cầu trung tính, tiểu cầu, tế bào Mast, đại thực bào mô, chúng cho phép bám dính thực bào phức hợp miễn dịch phủ C3bi Cũng có thụ thể với mảnh nhỏ C3a, C4a, C5a, tế bào mast, tế bào mono, đại thực bào, bạch cầu đa nhân trung tính tiểu cầu Khi thụ thể hoạt hóa kéo theo tượng viêm Vai trò sinh học bổ thể 5.1 Vai trò phản ứng viêm: C3a, C4a, C5a anaphylatoxin Chúng cố định bạch cầu kiềm tế bào mast dẫn đến phóng thích histamin làm giãn mạch, yếu tố q trình viêm C2b (C2 kinin) có khả làm tăng tính thấm thành mạch C5a có hoạt hóa ứng động dương tính bạch cầu đa nhân trung tính làm vón tụ bạch cầu đa nhân nơi có hoạt hóa bổ 99 thể Các cấu thành C5, C6, C7 cố định màng hay phức hợp miễn dịch thu hút bạch cầu đa nhân C3e gây tăng bạch cầu máu 5.2 Sự đề kháng chống nhiễm khuẩn ly giải vi sinh hay đường gây độc tế bào nhờ kháng thể bổ thể Các yếu tố gây nhiễm bên tế bào phủ bổ thể hoạt hóa trực tiếp (đường cạnh hoạt hóa trực tiếp C3), thơng qua kháng thể chống vi khuẩn có cố định bổ thể Cuối cùng, có tham gia phức hợp cơng màng (cấu thành C5-C9) mà có dung giải vi sinh khác vi khuẩn, virus, ký sinh trùng Đó hoạt động ly giải tế bào trực tiếp bổ thể với tham gia cấu thành sau Ngoài hoạt chống nhiễm khuẩn ấy, bổ thể cịn ly giải hồng cầu hay bạch cầu (độc bạch cầu hay độc tế bào lympho) 5.3 Sự đề kháng chống nhiễm khuẩn nhờ q trình bám dính miễn dịch hay opsonin hóa Cũng nhờ chế mà nhân tố gây nhiễm bao phủ C3b hay C3bi qua mà thụ thể có mặt thực bào khác nhận biệt: bạch cầu đa nhân trung tính đại thực bào Sau thực bào bám dính vào chúng nuốt tiêu vi khuẩn 5.4 Chuyển hóa phức hợp miễn dịch Sự thải phức hợp miễn dịch làm cho dễ dàng nhiều nhờ bổ thể Phức hợp miễn dịch bao phủ C3b bám dính lên hồng cầu, chuyên chở đến tận tế bào Kuppfer gan, chúng bị thực bào tế bào C1q có đặc tính làm tủa phức hợp miễn dịch in vitro Đặc tính sở số kỹ thuật dùng để phát phức hợp miễn dịch tuần hồn 5.5 Kiểm sốt đáp ứng miễn dịch 100 Bổ thể tham gia vào việc điều hòa đáp ứng miễn dịch Trên tế bào lympho B có thụ thể với C3d Như hình thành phức hợp miễn dịch có bổ thể bao phủ gây kích thích có vai trò định điều hòa đáp ứng miễn dịch II.Cytokine Đại cương Nhiều hoạt động hệ miễn dịch mạng tương tác để hình thành điều hòa đáp ứng miễn dịch thực thơng qua tập hợp yếu tố hịa tan gọi chung tên Cytokine Trong khoảng thập niên gần nhà khoa học tập trung nhiều trí tuệ cơng sức để tìm hiểu hoạt động Cytokine tiềm sử dụng chúng y học Thực Cytokine ảnh hưởng lên hệ miễn dịch mà cịn tác động lên nhiều q trình sinh học khác thể liền vết thương, trình tạo máu, hình thành mạch máu mới…Ngày 100 yếu tố khác nhóm Cytokine biết Những đặc điểm tổng quát Cytokine tóm tắt sau: - Bản chất peptid hay glycoprotein có trọng lượng phân tử tương đối thấp khoảng từ 6.000- 80.000 Da - Có hoạt tính cao - Cơ chế hoạt động nhờ liên kết với thụ thể đặc hiệu có bề mặt tế bào nhiều loại thuộc hệ miễn dịch hay tế bào khác - Có thời gian bán phân hủy ngắn, chủ yếu chúng có tác dụng chỗ theo kiểu paracrin hay autocrin (tức tác động lên tế bào lân cận hay lên tế bào sản xuất chúng) Trừ vài cytokine có tác dụng xa như: TGF- β ( transforming growth factor β), Epo (Erythropoietin), SCF (Stem Cell Factor), M- CSF ( Monocyte ColonyStimulating Factor) -Tác dụng chủ yếu lên tăng trưởng, biệt hóa, di động chức tế bào đích 101 - Một cytokin cảm ứng để sản xuất cytokine khác ngược lại Hiệu sinh học nhóm cytokine hiệp đồng độc lập hay đối lập với khơng có mặt chúng mà cịn phụ thuộc nồng độ, trình tự cytokin trạng thái tế bào đích Những đặc điểm cho thấy việc điều phối hoạt động tế bào thông qua cytokine phức tạp Để hiểu thấu điều khiển hoạt động cytokine công việc vô khó khăn, cịn cần nhiều thời gian đạt Phần lớn gen cytokine clon hóa, lý thuyết chúng cơng nghệ di truyền với số lượng lớn tạo dễ dàng cho nghiên cứu thử nghiệm Sau trình bày số cytokine nghiên cứu nhiều có ứng dụng bước đầu Các INTERLEUKIN (IL) quan trọng 2.1 INTERLEUKIN (IL-1) IL-1 sản xuất từ nhiều loại tế bào có nhân đơn nhân thực bào, lympho B, tế bào NK, tế bào sừng (Keratinocyte), nguyên bào sợi tế bào nội mạc v.v… Nghiên cứu người động vật thấy có hai dạng IL- IL- 1α IL- 1β Hai dạng IL- polypeptid có 151 153 acid amin, cấu trúc chuỗi acid amin hai dạng tương đồng với khoảng 26% Tuy nhiên hoạt tính sinh học chúng lại giống có thụ thể chung Phần lớn tế bào tổng hợp IL- có kích thích từ như: lipopolysaccharid (LPS), hạt silicat, tá chất miễn dịch hydroxyde nhơm, muramyl dipeptid (MDP).Ví dụ: Khi đơn nhân thực bào xử lý kháng nguyên trình diên kháng ngun lên phân tử hịa hợp mô, phức kháng nguyên lympho T nhận dạng khởi đầu cho sản xuất IL- từ đơn nhân thực bào Hai tín hiệu (phức kháng nguyên IL- 1) làm cho tế bào lympho T hoạt tác để sản xuất IL- cytokine khác Các cytokine lại thúc đẩy thêm việc sản xuất IL- Chúng ta xem chuổi dây chuyền ngược (feed back) dương tính, chúng tự khuyếch đại phản ứng 102 * Thụ thể IL- (IL-1R) Có hai loại thụ thể chung IL- 1α IL- β Lực kết hợp chúng cao tương tự hai dạng IL- có chất glycoprotein xuyên màng Số lượng thụ thể IL- khác loại tế bào: từ vài chục (ở lympho T) đến vài ngàn (ở tế bào sợi) Khi có liên kết IL- với thụ thể bề mặt tế bào, tín hiệu truyền vào để tạo đáp ứng thích hợp INTERLEUKIN - Tế bào T Tăng: Sản xuất IL-2 Sản xuất IL- 2R Sản xuất IL-3 Sản xuất IFN-γ Tăng cường: Tăng sinh sản khả độc tế bào Hóa ứng động Tế bào T Có tác dụng hợp đồng với: IL-4 IL-6 Tăng cường: Sản xuất kháng thể Hóa ứng động Tăng tốc chín Tế bào NK Có tác dụng hợp đồng với: IL-2 IFN-γ Tăng cường: -khả diệt u -tổng hợp cytokine Hình 33 Tác động interleukin lên tế bào hệ thống miễn dịch (Theo Ian R Tizard 2004) Các hoạt tính sinh học IL- 103 Với IL- tiêm nhiều lần vào tổ chức gây phản ứng Schwartzman chỗ, ngồi IL- cịn có tác dụng hiệp đồng với TNF để tạo đáp ứng sinh học nói trên.TNF IL- (cùng với IL- 6) cytokin gây cảm ứng để thể sản xuất protein pha cấp (acute phase protein) như: C reactive protein (CRP) thành phần C3 yếu tố B bổ thể, haptoglobin v.v… 2.2 INTERLEUKIN (IL- 2) IL- trước gọi TCGF (T cell growth factor = yếu tố tăng trưởng tế bào T) IL- sản xuất từ tế bào T hoạt tác tác dụng theo kiểu autocrin paracrin tạo tăng sinh mạnh mẽ lên clon tế bào T Ngoài tác dụng chủ yếu vừa nêu, IL- cịn có tác động đến sản xuất cytokin khác, tác động vào chức tế bào B, đại thực bào, tế bào NK Bởi phạm vi ảnh hưởng rộng lớn lên hệ thống miễn dịch vừa nêu trên, IL- coi Cytokin có tầm quan trọng đặc biệt tập trung nghiên cứu nhiều IL- polypeptid gồm 133 acid amin, có phân tử lượng 15400 Bình thường lympho T khơng sản sinh IL- chúng hoạt hóa kháng nguyên đặc hiệu trình diện qua phân tử MHC kèm với đồng kích thích khác hoạt hóa chất gây phân bào đa clon (polyclonal mitogens) IL- sản xuất tiết Đỉnh cao sản xuất đạt khoảng 12 sau giảm nhanh chóng Quần thể lympho sản xuất IL2 chủ yếu lympho TCD4+, TCD8+ tế bào NK sản xuất số lượng nhỏ IL- * Thụ thể IL- (IL- receptor = IL- 2R) IL- 2R lực cao không biểu lộ thường xuyên bề mặt tế bào T, chúng biểu lộ sau tế bào hoạt hóa đạt tới đỉnh sau 2- ngày hết sau 6- 10 ngày dù IL- cịn hay khơng Như sau 10 ngày tế bào T trở nên trơ với IL- chế điều hòa hạn chế đáp ứng miễn dịch vượt mức cần thiết Nếu tế bào T kích thích lại IL- lại tái xuất Trong bệnh leukemia tế bào T người lớn HTLV- (human T cell leukemia virus- 1) tế bào ung thư biểu lộ 104 thường trực IL- 2R lý làm cho khối u thường xuyên có tăng sinh tế bào Cấu tạo IL- 2R lực cao gồm chuổi polypeptid α, β γ liên kết khơng đồng hóa trị với Khi có kết hợp IL- với thụ thể lực cao hoạt tính protein tyrosin kinase (PTK) tăng lên tức dẫn đến hoạt hóa tăng sinh tế bào Các chuỗi α, β, γ riêng lẻ kết hợp với lực thường thấp hoạt hóa tế bào * Tác dụng IL- lên tế bào T tế bào khác - Tế bào TCD4+ hoạt tác chúng sản xuất IL- đồng thời biểu lộ lên bề mặt IL- 2R dẫn đến tăng sinh tế bào Do tính chất mà đáp ứng khuyếch đại lên nhanh chóng - Các tế bào TCD8+ tự khơng sản xuất đủ IL- để hoạt hóa mà chúng cần có thêm IL- từ tế bào TCD4+ để tăng sinh - Ngồi hoạt tính tăng sinh IL- lên tế bào T chúng làm tăng nhiều hoạt tính sinh học khác: tăng tính gây độc tế bào, tăng sản xuất cytokin khác IFN.γ (interferon γ), TNF-β IL- 2, IL-4, IL- (tác động lên tế bào B), IL-3, IL- GM-CSF (tác động lên chức tạo huyết) Nhóm thuốc giảm miễn dịch cyclosporine A FK 506 ức chế sản xuất IL- IL- 2R tế bào T - Tế bào NK Tế bào NK thường xuyên có biểu lộ IL- 2R lực thấp (chỉ gồm hai chuổi β γ), kích thích biểu lộ thêm chuỗi α, IL-2R trở nên có lực cao Khi hoạt hóa tế bào NK tăng hoạt tính gây độc tế bào đồng thời sản xuất số cytokin khác như: IFN-γ, TNF-α, GM-CSF yếu tố hoạt hóa đại thực bào -Hoạt tính LAK (lymphokin activated killer = diệt tế bào hoạt hóa lymphokin) chủ yếu tế bào NK kích thích IL- - Tế bào B: IL- nồng độ cao thích hợp làm tăng sinh biệt hóa tế bào B để sản xuất kháng thể chuyển lớp kháng thể sản xuất 105 - Các đơn nhân thực bào: IL- làm hoạt hóa đơn nhân thực bào, thúc đẩy khả diệt vi khuẩn gây độc tế bào đồng thời tăng sản xuất H2O2 tăng sản xuất cytokin khác như: TNFα, IL- * Ứng dụng nghiên cứu điều trị IL- yếu tố liên quan Trên chuột tiêm IL- làm tăng đáp ứng miễn dịch nói chung đặc biệt hoạt tính gây độc tế bào lympho (tế bào NK Tc) Trên lâm sàng chưa ứng dụng rộng có nhiều tác dụng phụ (có thể gián tiếp thông qua việc IL- cảm ứng sản xuất Cytokin khác) Một tác dụng phụ quan trọng “hội chứng rỉ mạch” (vascular leak syndrome) Các thử nghiệm lâm sàng giới hạn bệnh nhân ung thư thận, u hắc tố bào, hủi thể xùi (lepromatous leprosy) mang lại số kết khả quan Cũng kích thích lympho ngồi thể với IL- để tạo tế bào LAK truyền lại vào thể cho bệnh nhân để điều tri ung thư (xem miễn dịch ung thư).Trên thực nghiệm dùng kháng thể chống thụ thể IL-2 để phong tỏa gây giảm miễn dịch Trên ghép quan súc vật cho thấy dùng kháng thể chống lại IL- 2R kéo dài thời gian bắt ghép tạo dung nạp.Ghép độc tố bạch hầu với phân tử IL- hủy diệt chọn lọc tế bào có biểu lộ IL- 2R leukeumia tế bào T người lớn Hình 34 Nguồn gốc vị trí hoạt động interleukin-2 (Theo Ian R Tizard 2004) 106 Các Interferon (IFN) IFN đựơc phát vào năm 1957 hoạt tính ngăn cản nhân lên virus tế bào bị nhiễm Ngày người ta biết IFN gia đình có nhiều loại phân tử khác khơng có tác động lên nhân lên virus mà ngăn cản tăng sinh số tế bào (kể tế bào ung thư) điều biến đáp ứng miễn dịch.Căn vào đặc điểm tổng quát người ta chia IFN làm type IFN type I (chủ yếu có khả chống virus) IFN type II (chủ yếu có khả điều hịa đáp ứng miễn dịch) 3.1 IFN type I (IFN-α, IFN-β) Tăng hoạt tính Giảm phát triển tế bào NK virus tế bào lây nhiễm Tế bào B Sản xuất phân lớp IgG khác Giảm biểu CD23 Giảm tăng trưởng Giảm sản xuất IgE Trung hòa tác động IL-4 Tế bàoT Cảm ứng IL-2 IL-2R Tăng khả mẫn cảm Thay đổi thải loại mảnh ghép Tăng cường gen ức chế hoạt động tế bào Tăng cường khả gây độc tế bào Đại thực bào Tăng cường biểu MHC Tăng cường khả chống nhiễm khuẩn Giảm khả kháng khối u Giảm tổng hợp TNF-a Giảm khả biểu FcgR ức chế khả di chuyển Hình 35 Nguồn gốc vị trí hoạt động interferon γ (Theo Ian R Tizard 2004) 107 Hầu hết tế bào sản xuất IFN type I với số lượng khác bị nhiễm virus, vi khuẩn hay nguyên sinh động vật IFN type I có hai dạng IFN-α, IFN-β IFN-α nhóm IFN tiết chủ yếu từ bạch cầu, có trọng lượng khoảng 18000- 20000 Da, tối thiểu có 14 loại thuộc nhóm này, chúng có cấu trúc chuỗi acid amin tương đồng với đến 90%.IFN β tiết chủ yếu từ nguyên bào sợi (fibroblast).Cả hai dạng IFN type I có chung loại thụ thể, thụ thể biểu lộ hầu hết loại tế bào Khi IFN type I liên kết với thụ thể bề mặt tế bào dẫn đến gia tăng biểu lộ nhiều gen, có gen nhóm hịa hợp mơ lớp I Chính nhờ biểu lộ nhiều phân tử kháng ngun hịa hợp mơ lớp I mà việc trình diện kháng nguyên lạ (siêu vi, vi khuẩn) cho lympho bào TCD8+ tăng hiệu Kết cuối tăng tiêu diệt tế bào bị nhiễm siêu vi qua chế gây độc tế bào lympho TCD8+ Hơn IFN type I cảm ứng để tế bào sản xuất hai loai enzyme: Proteinkinase đặc hiệu 2’- 5’oligoadenylate synthetase (2-5 A) Proteinkinase đặc hiệu hoạt động phosphoryl hóa yếu tố eIF2 (eukaryotis initiation factor 2) máy dịch mã tế bào làm ngăn tổng hợp protein 2’- 5’oligoadenylate synthetase (2-5 A) gắn vào hoạt hóa enzyme endoribonuclease nhờ mà phân cắt RNA mạch đơn Chính nhờ cảm ứng tạo enzyme nên IFN type I có tác dụng ức chế không đặc hiệu nhân lên siêu vi Ngoài tác dụng vừa nêu IFN type I cịn làm ngưng tăng trưởng khơng làm chết số tế bào ác tính có tác dụng lên q trình biệt hóa nhiều loại tế bào 3.2 IFN type II hay IFN miễn dịch, IFN-γ Hiện biết dạng IFN-γ, chúng có cấu trúc chức khác với IFN type I, IFN γ có trọng lượng phân tử khoảng 18000 Da có thụ thể riêng biểu lộ nhiều loại tế bào IFN γ sản xuất từ lympho bào: hầu hết tế bào TCD8+, số tế bào TCD4+ (dưới quần thể TH1) tế bào NK Các loại tế bào sản xuất hoạt hóa (chủ yếu trình hình thành đáp ứng miễn dịch) Tác dụng sinh 108 học IFN γ bao gồm: Làm tăng biểu lộ kháng nguyên hòa hợp mơ lớp I (cũng IFN type I) tế bào trình diện kháng nguyên cho chế gây độc tế bào lympho TCD8+ hiệu Làm tăng tính biểu lộ kháng ngun hịa hợp mơ lớp II khơng tế bào có chức trình diện kháng nguyên chuyên nghiệp mà số tế bào bình thường khơng biểu lộ kháng nguyên mô lớp II tế bào nội mạc, tế bào tổ chức liên kết Bởi lý mà tế bào không chuyên nghiệp tham gia vào việc trình diện kháng nguyên cho TCD4+ làm khuếch đại đáp ứng miễn dịch chỗ gây bệnh tự miễn hoàn cảnh định Ngồi IFN γ cytokin có khả hoạt hóa mạnh đại thực bào: Làm cho khả diệt khuẩn đại thực bào tăng lên, đồng thời đại thực bào cảm ứng để sản xuất cytokin khác IL- 1, IL- 6, IL- TNF α.IFN γ cịn hoạt hóa tế bào NK, bạch cầu đa nhân trung tính Với tế bào nội mạc IFN-γ làm cho tế bào biểu lộ phân tử bám dính để bạch cầu đa nhân trung tính, lympho bào dễ bám vào theo mạch.Với lympho bào IFN-γ không làm tăng sinh song giúp tế bào B biệt hóa thúc đẩy hoạt tính gây độc tế bào lympho TCD4+ IFN γ thúc đẩy hoạt tính nhóm tế bào TH1 làm tăng đáp ứng miễn dịch tế bào lại ức chế tế bào TH2 làm giảm đáp ứng miễn dịch dịch thể sản xuất IgE hạn chế đáp ứng mẫn tức (Quá mẫn type I) 3.3 Ứng dụng điều trị IFN Với bệnh nhiễm khuẩn nhiễm virus có thử nghiệm sử dụng IFN Ví dụ: Sử dụng IFN-α (trong điều trị nhiễm siêu vi viêm gan B C mãn tính) ngăn cản tình trạng tăng sinh virus tiến triển bệnh khoảng 40% trường hợp Khả loại trừ hoàn toàn virus hạn chế Một số bệnh ung thư như: ung thư tế bào hắc tố, ung thư xương, ung thư tương bào…cũng thử nghiệm lâm sàng điều trị với IFN đơn phối hợp với cytokine khác Gần số thử nghiệm sử dụng IFN-γ nhằm điều hòa miễn dịch: hạn chế đáp ứng miễn dịch dịch thể tăng cường đáp ứng miễn dịch tế bào (do IFN γ kích thích tế bào TH1 ức chế tế bào TH2) Yếu tố hoại tử u (TNF = Tumor Necrosis Factor) 109 Có hai dạng TNF có cấu trúc khác TNF- α TNF-β 4.1.TNF- α TNF- α phát huyết vật tiêm LPS, hoạt tính có khả làm xuất huyết hoại tử khối u Sau người ta phát thấy TNF- α huyết gia súc bị chứng suy mịn (vì lúc đầu có tên gọi cachectin) TNF-α sản xuất chủ yếu từ đơn nhân thực bào hoạt hóa 4.2.TNF- β TNF- β sản xuất từ tế bào lympho T hoạt hóa (lúc đầu có tên gọi lymphotoxin) TNF- α TNF- β mã hóa hai gen khác nhau, song năm vùng gen nhóm hịa hợp mơ (ở người phức hợp gen HLA) Cả hai dạng TNF có chung thụ thể nên tác dụng sinh học giống * Thụ thể TNF (TNF- R) Có hai type thụ thể TNF có lực khác nhau: TNF- R type II (TNF- R II) có lực cao gấp 10 lần TNF- R type I Cả hai type glocoprotein xuyên màng để dẫn tín hiệu chúng kết hợp với TNF Tùy theo TNF kết hợp với type thụ thể mà hậu sinh học khác Nếu TNF kết hợp với TNF- R I dẫn tới hoạt hóa tính gây độc tế bào tăng sinh tế bào sợi, kết hợp với TNF- R II dẫn đến tăng sinh tế bào lympho T Các cytokin IL- II làm tăng biểu lộ lên bề mặt tế bào TNF- R thuộc hai type cịn TNF- α làm tăng biểu lộ TNF- R II 4.3 Chức sinh học TNF Trong thực nghiệm tiêm vào mô hai liều LPS cách 24 chỗ tiêm bị xuất huyết hoại tử Biểu gọi phản ứng xuất huyết tai chỗ SCHWARTZMAN (localized hemorrhagic schwanrtzman reaction) Ngày người ta biết chế phản ứng Schwartzman LPS làm cho đại thực bào sản xuất TNF TNF kích thích tế bào nội mạc sản xuất prostaglandin, IL- yếu tố III tổ chức Các yếu tố làm cho chỗ có phản ứng viêm tắc 110 mạch đông máu dẫn đến hoại tử xuất huyết Nếu thay tiêm vào mơ ta tiêm LPS vào tĩnh mạch có phản ứng Schwartzman tồn thân biểu tình trạng đơng máu lan tỏa lịng mạch dẫn đến sốc tử vong Người ta nghĩ số sốc nhiểm khuẩn chế 5- Các yếu tố kích thích tạo khuẩn lạc (CSF-s = COLONY STIMULATING FACTOR) CSF-s cytokine kích thích tế bào mầm đa hay tế bào hậu duệ để tao nhiều dòng tế bào với số lượng lớn như: hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu hạt trung tính, bạch cầu kiềm Dựa vào đặc điểm kích thích dịng tế bào mà yếu tố có tên gọi tương ứng - GM-CSF: (GM: granulocytes monocytes) kích thích sản sinh đồng thời bạch cầu hạt bạch cầu đơn nhân - G-CSF: kích thích sản sinh bạch cầu hạt.M-CSF: kích thích sản sinh bạch cầu đơn nhân TNF-α Hình 36 Nguồn gốc chức TNF-α (Theo Ian R Tizard 2004) 111 - Epo (Erythropoietin) kích thích sản sinh hồng cầu - IL- lồi CSF có thuộc tính kích thích sản sinh dịng tế bào từ tế bào mầm đa cịn có tên gọi multiCSF.SCF (stem cell factor) yếu tố phát gần có tác dụng mạnh so với CSFs dịng tế bào tủy dịng lymphơ bào nhờ mà làm tăng loại tế bào có nguồn gốc từ tủy xương Các yếu tố có thụ thể tương ứng tế bào đích riêng biệt song hậu cuối lại trùng lặp với nhiều phương diện Hiện người ta thử nghiệm lâm sàng dùng CSFs tình trạng giảm bạch cầu điều trị ung thư hóa chất hay tia xạ, điều trị thiếu máu bệnh nhân suy thận chuẩn bị chờ ghép thận với kết khả quan biến chứng phụ TĨM TẮT - Cytokine tên gọi nhóm phân tử có chức truyền đạt thơng tin tế bào thuộc hệ miễn dịch hệ miễn dịch - Cytokine thường có trọng lượng phân tử tương đối thấp, có hoạt tính sinh học chủ yếu gây tăng trưởng, biệt hóa, tăng sinh, di động, hoạt hóa…các tế bào, chúng thường hoạt động đậm độ thấp có thời gian tồn ngắn - Phần lớn Cytokine hoạt động chế autocrine hay paracrine thông qua thụ thể đặc hiệu có bề mặt tế bào đích - Một loại tế bào sản xuất nhiều loại Cytokine Cytokine lại có nhiều hoạt tính sinh học khác Nhiều Cytokine lại có tác dụng sinh học trùng lặp nhiều mặt nên tạo hiệu cuối phức tạp - Các Cytokine nghiên cứu ứng dụng tương đối nhiều IL-1, IL- 2, TNF, IFN, GM-CSF  ... tính g? ?y độc tế bào, tăng sản xuất cytokin khác IFN.γ (interferon γ), TNF-β IL- 2, IL-4, IL- (tác động lên tế bào B), IL-3, IL- GM-CSF (tác động lên chức tạo huyết) Nhóm thuốc giảm miễn dịch cyclosporine... IL- * Thụ thể IL- (IL- receptor = IL- 2R) IL- 2R lực cao không biểu lộ thường xuyên bề mặt tế bào T, chúng biểu lộ sau tế bào hoạt hóa đạt tới đỉnh sau 2- ng? ?y hết sau 6- 10 ng? ?y dù IL- cịn hay... ứng miễn dịch. Căn vào đặc điểm tổng quát người ta chia IFN làm type IFN type I (chủ y? ??u có khả chống virus) IFN type II (chủ y? ??u có khả điều hịa đáp ứng miễn dịch) 3.1 IFN type I (IFN-α, IFN-β)