CÁC TẾ BÀO CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG MIỄN DỊCH pps

CÁC TẾ BÀO CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG MIỄN DỊCH Kháng nguyên được các tế bào có tua bắt giữ và tập trung vào hạch lymphô, ở đó chúng hoạt hóa các tế bào lymphô. Tế bào T hiệu quả và T nhớ được hình thành trong hạch rồi đi vào tuần hoàn để có thể đến các mô ngoại biên. Kháng thể được sản xuất trong cơ quan lymphô và đưa vào máu để có thể tiếp cận kháng nguyên ở bất cứ nơi nào. Tế bào nhớ cũng đi vào tuần hoàn và có thể dừng chân trong cơ quan lymphô hoặc các mô khác. Đáp ứng miễn dịch thu được phát triển qua nhiều bước liên tục nhau mà trong mỗi bước cần đến tính chất đặc biệt khác nhau của tế bào và mô miễn dịch. Các giai đoạn chủ yếu của những đáp ứng này và vai trò của các tế bào và các mô khác nhau được trình bày ở Hình 5.1. Tế bào tham gia vào đáp ứng miễn dịch thu được bao gồm các lymphô bào đặc hiệu kháng nguyên, tế bào trình diện kháng nguyên và các loại tế bào hiệu quả có chức năng loại bỏ kháng nguyên. Những tế bào này đã được giới thiệu ở Chương 1, ở đây chúng tôi mô tả hình thái học và đặc điểm chức năng của lymphô bào và tế bào trình diện kháng nguyên và giải thích những tế bào này được tổ chức thế nào trong các mô lymphô. Số lượng của một số tế bào được trình bày ở Bảng 5.1. Mặc dù những tế bào này được tìm thấy trong máu nhưng nơi chúng phản ứng với kháng nguyên là tại mô lymphô hoặc các mô khác. Điều này không gây biến đổi gì về số lượng của bạch cầu lưu động. Bảng 5.1. Số lượng bình thường của tế bào bạch cầu ở máu Trị trung bình/1 microlit Giới hạn bình thường Tế bào bạch cầu 7.400 4.500 – 11.000 - Trung tính 4.400 1.800 – 7.700 - Ái toan 200 0 – 450 - Ái kiềm 40 0 – 200 - Lymphô 2.500 1.000 – 4.800 - Mônô 300 200 – 800 5.1. Tế bào lymphô Tế bào lymphô là loại tế bào duy nhất trong cơ thể có khả năng nhận diện một cách đặc hiệu và phân biệt được các quyết định kháng nguyên. Chúng chịu trách nhiệm về hai đặc điểm của đáp ứng miễn dịch thu được, đó là tính đặc hiệu và tính nhớ miễn dịch. Có nhiều bằng chứng đã được đưa ra để chứng minh cho vai trò của lymphô bào với tư cách là tế bào trung gian của miễn dịch thu được. 5.1.1. Hình thái học Các tế bào lymphô nguyên vẹn, tức là các lymphô bào chưa từng tiếp xúc với kháng nguyên trước đó được các nhà hình thái học gọi là tế bào lymphô nhỏ. Tế bào này có đường kính 8-10mm, có nhân lớn, với chất nhiễm sắc đậm đặc và một vành bào tương mỏng chứa một ít ti thể, ribosom và lysosom, nhưng không có các tiểu cơ quan chuyên môn hoá (Hình 5.2). Trước khi có kích thích kháng nguyên, tế bào lymphô nhỏ ở trạng thái nghỉ, hay còn gọi là trạng thái G 0 của chu kỳ tế bào. Khi có kích thích, lymphô bào nhỏ chuyển sang giai đoạn G 1 . Chúng trở nên lớn hơn (đường kính 10-12mm), có nhiều bào tương hơn, có tiểu cơ quan và gia tăng lượng RNA bào tương; lúc này nó được gọi là tế bào lymphô lớn, hay nguyên bào lymphô (Hình 5.2). Hình 5.2. Hình thái học lymphô bào 1. Hình ảnh kính hiển vi quang học của lymphô bào trên tiêu bản máu ngoại vi 2. Hình ảnh kính hiển vi điện tử của tế bào lymphô nhỏ 3. Hình ảnh kính hiển vi điện tử của tế bào lymphô lớn (nguyên bào lymphô) 5.1.2. Các loại tế bào lymphô Tế bào lymphô bao gồm nhiều tiểu quần thể khác nhau khác biệt về chức năng, về sản phẩm protein nhưng không phân biệt được về hình thái (Bảng 5.2). Tính đa dạng của tế bào lymphô đã được giới thiệu ở Chương 1. Tế bào B là tế bào sản xuất kháng thể. Chúng có tên như vậy là vì ở loài chim chúng được trưởng thành trong một cơ quan gọi là Bursa Fabricius (túi Fabricius). Ở loài có vú, không có cơ quan tương đương với bursa và giai đoạn đầu của sự trưởng thành tế bào B xảy ra trong tuỷ xương (bone marrow). Như vậy gọi tên tế bào B là để chỉ rằng tế bào này xuất phát từ “bursa” hoặc “bone marrow”. Tế bào T là tế bào trung gian của miễn dịch tế bào, nó được đặt tên như vậy là vì các tế bào tiền thân của chúng sau khi được sinh ra trong tuỷ xương đã di cư đến và trưởng thành tại tuyến ức (thymus). Tế bào T có hai tiểu quần thể chính, đó là tế bào T giúp đỡ và tế bào T gây độc. Cả tế bào B và tế bào T đều có thụ thể kháng nguyên phân bố theo clôn, có nghĩa là những clôn của những tế bào này mang tính đặc hiệu kháng nguyên khác nhau, các tế bào trong mỗi clôn thì có thụ thể giống nhau nhưng khác với thụ thể trên tế bào của clôn khác. Gen mã hoá cho thụ thể kháng nguyên của tế bào B và tế bào T được hình thành bởi sự tái tổ hợp của các đoạn DNA trong suốt thời kỳ phát triển của các tế bào này. Sự tái tổ hợp thân (somatic) tạo ra hàng triệu gen thụ thể khác nhau và điều này đã dẫn đến hình thành một kho chứa rất đa dạng của tế bào lymphô. Tế bào giết tự nhiên là quần thể thứ ba của lymphô bào, có thụ thể khác với tế bào B và T và chức năng chủ yếu là trong miễn dịch bẩm sinh. Protein màng tế bào lymphô có thể xem như là các dấu ấn kiểu hình (phenotypic marker) để phân biệt các quần thể lymphô với chức năng khác nhau (Bảng 5.2). Ví dụ, đa số tế bào T giúp đỡ đều mang một protein bề mặt gọi là CD4, và đa số các tế bào T gây độc đều mang phân tử bề mặt có tên là CD8. Người ta dùng kháng thể đặc hiệu cho các phân tử đó để phát hiện chúng và phân biệt các quần thể lymphô. Nhiều protein bề mặt ban đầu được phát hiện với tư cách là dấu ấn kiểu hình để phân biệt các tiểu quần thể nhưng về sau người ta lại thấy chúng có thể mang những chức năng khác. Người ta đã thống nhất với nhau dùng thuật ngữ CD để gọi tên các phân tử bề mặt này. CD là viết tắt của “Cluster of Differentiation” có nghiã là nhóm biệt hoá; đây là một từ lịch sử dùng để chỉ một nhóm các kháng thể đơn clôn đặc hiệu cho những dấu ấn của quá trình biệt hoá lymphô bào. Hệ thống CD giúp chúng ta gọi tên một cách đồng bộ các phân tử bề mặt của tế bào lymphô, tế bào trình diện kháng nguyên, và nhiều loại tế bào khác trong hệ thống miễn dịch. Bảng danh mục hiện nay của dấu ấn CD được trình bày ở trang web: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/prow/. Bảng 5.2. Các quần thể lymphô bào Loại TB Chức năng Thụ thể KNguyên Dấu ấn Phần trăm trong tổng số lymphô bào Máu Hạch Lách T giúp đỡ Kích thích sự phát triển và biệt hoá tế bào B; Hoạt hoá đại thực bào bằng các cytokin ab hetero- dimer CD3+, CD4+, CD8- 50- 60 50-60 50- 60 T gây độc Giết tế bào nhiễm virus, tế bào u; Thải ghép dị loài ab hetero- dimer CD3+, CD4-, CD8+ 20- 25 15-20 10- 15 Tế bào B Sản xuất kháng thể Kháng thể (Ig) bề FcR, MHC II, 10- 15 20-25 40- 45 mặt CD19, CD21 Tế bào NK Giết tế bào nhiễm virus, tế bào u; Gây độc tế bào phụ thuộc kháng thể Thụ thể tế bào giết giống Ig FcRg (CD16) ~10 Hiếm ~10 5.1.3. Sự phát triển của tế bào lymphô Cũng như tất cả tế bào máu khác, tế bào lymphô xuất thân từ các tế bào mầm ở tuỷ xương. Tế bào lymphô phải đi qua các bước trưởng thành phức tạp để cuối cùng có được một bộ thụ thể kháng nguyên trên bề mặt và hình thành những đặc diểm chức năng cũng như hình thái riêng cho mình (Hình 5.3). Tế bào B hoàn tất thời kỳ trưởng thành của mình trong tuỷ xương, còn tế bào T thì trưởng thành trong tuyến ức. Sau khi trưởng thành tế bào lymphô rời khỏi tuỷ xương và tuyến ức để vào hệ tuần hoàn và tập trung thành từng đám ở các cơ quan lymphô ngoại biên. Những tế bào trưởng thành này được gọi là tế bào lymphô nguyên vẹn (naive). Quần thể tế bào lymphô nguyên vẹn được duy trì với số lượng ổn định nhờ sự cân bằng giữa các tế bào mới đến từ tuỷ xương và tế bào chết do không tiếp xúc kháng nguyên. Chức năng của tế bào lymphô nguyên vẹn là nhận diện kháng nguyên và tạo ra đáp ứng miễn dịch thu được. Tế bào nào không tiếp xúc với kháng nguyên thì sẽ chết theo phương thức “chết lập trình” (apoptosis). Thời gian nửa đời sống của tế bào lymphô nguyên vẹn vào khoảng 3-6 tháng đối với loài chuột và 1 năm đối với loài người. Người ta cho rằng sự sống còn của tế bào lymphô nguyên vẹn được duy trì nhờ sự nhận diện yếu đối với kháng nguyên bản thân. Như vậy, những tế bào này đã nhận những tín hiệu đủ để duy trì sự sống của chúng nhưng không đủ để kích thích chúng biệt hoá thành tế bào hiệu quả. Bản chất của những tự kháng nguyên tham gia vào sự sống còn của tế bào lymphô vẫn còn chưa biết rõ. Người ta chỉ biết rằng thụ thể kháng nguyên trên tế bào lymphô nguyên vẹn không chỉ cần cho việc nhận diện kháng nguyên lạ để biệt hoá thành tế bào hiệu quả mà còn cần cho sự tồn tại của tế bào trong trạng thái nguyên vẹn. Ngoài ra, một số protein do tế bào tiết ra gọi là cytokin cũng cần cho sự sống còn của tế bào lymphô nguyên vẹn. Hình 5.3. Sự trưởng thành của tế bào lymphô Sự trưởng thành của tế bào lymphô từ tế bào mầm tuỷ xương xảy ra trong các cơ quan lymphô trung ương và đáp ứng miễn dịch đối với kháng nguyên lạ xảy ra trong các cơ quan lymphô ngoại biên 5.1.4. Sự hoạt hoá tế bào lymphô Trong đáp ứng miễn dịch thu được, tế bào lymphô nguyên vẹn được hoạt hoá bởi kháng nguyên hoặc những kích thích khác để biệt hoá thành tế bào hiệu quả hoặc tế bào nhớ. (Hình 5.4). Sự hoạt hoá tế bào lymphô trải qua một loạt các bước nối tiếp nhau. Sinh tổng hợp protein mới Ngay sau khi được kích thích, tế bào lymphô bắt đầu sao chép các gen mà trước đây vốn yên lặng và tổng hợp một loạt các protein mới. Những protein này gồm: các cytokin (trong tế bào T) là chất kích thích sự phát triển và biệt hoá của chính tế bào lymphô và các tế bào hiệu quả khác; các thụ thể cytokin làm cho tế [...]... nguyên cho tế bào lymphô T Thể dạng chính của tế bào trình diện kháng nguyên tham gia khởi động đáp ứng tế bào T là tế bào hình sao (dendritic cell) Đại thực bào trình diện kháng nguyên cho tế bào T trong đáp ứng miễn dịch tế bào, còn tế bào B thì làm chức năng trình diện kháng nguyên cho tế bào T giúp đỡ trong đáp ứng miễn dịch dịch thể Một loại tế bào được chuyên môn hoá có tên là tế bào hình sao... bào đơn nhân cũng là tế bào hiệu quả quan trọng trong cả miễn dịch bẩm sinh lẫn miễn dịch thu được Chức năng hiệu quả của chúng trong miễn dịch bẩm sinh là thực bào vi sinh vật và sản xuất cytokin để thu hút và hoạt hoá các tế bào viêm khác Đại thực bào có rất nhiều vai trò trong giai đoạn hiệu quả của đáp ứng miễn dịch thu được Như đã trình bày ở trên, trong miễn dịch tế bào, tế bào T được kháng nguyên... nhiều tế bào T hiệu quả khác nhau Sau đó, tế bào T hiệu quả hoạt hoá đại thực bào để giết vi sinh vật Quá trình này là cơ chế chủ yếu của miễn dịch tế bào Đại thực bào đã ăn vi sinh vật cũng có vai trò trong việc hoạt hoá tế bào T nguyên vẹn để tạo ra đáp ứng sơ cấp đối với kháng nguyên vi sinh vật, mặc dù thật ra thì tế bào hình sao mới là tế bào khởi động miễn dịch sơ cấp hiệu quả hơn Thực bào đơn... thể Các tế bào T giúp đỡ sau khi biệt hoá sẽ mang trên bề mặt những phân tử protein dùng để tương tác với các đầu nối tương ứng (ligand) trên các tế bào khác (như đại thực bào, tế bào B), đồng thời chúng cũng tiết các cytokin để hoạt hoá các tế bào khác Tế bào T gây độc sau khi biệt hoá sẽ mang những hạt chứa các protein có thể giết virus và tế bào ung thư Lymphô bào B được biệt hoá thành những tế bào. .. cách tăng sinh và biệt hoá thành tế bào hiệu quả và tế bào nhớ Tình trạng cân bằng nội môi được duy trì khi những tế bào đặc hiệu kháng nguyên bị chết do hiện tượng “chết lập trình” Sự biệt hoá thành tế bào hiệu quả Một số tế bào lymphô được kháng nguyên kích thích sẽ biệt hoá thành tế bào hiệu quả có chức năng loại bỏ kháng nguyên Tế bào hiệu quả bao gồm tế bào T giúp đỡ, tế bào T gây độc, và tế bào. .. nguyên và vận chuyển kháng nguyên đến các cơ quan lymphô ngoại biên Đa số tế bào hình sao có nguồn gốc từ dòng tế bào mô nô và được gọi là tế bào hình sao tuỷ (myeloid dendritic cell) 5.2.2 Thực bào đơn nhân Hệ thống thực bào đơn nhân bao gồm những tế bào có cùng chung nguồn gốc và có chức năng thực bào Những tế bào thuộc hệ thống thực bào đơn nhân đều xuất phát từ tuỷ xương, lưu thông trong máu, sau đó... thái thực bào đơn nhân A Hình ảnh kính hiển vi quang học của tế bào mô nô trong tiêu bản máu ngoại biên B Hình ảnh kính hiển vi điện tử của tế bào mô nô trong máu ngoại biên C Hình ảnh kính hiển vi điện tử của một đại thực bào hoạt hoá cho thấy có nhiều nang thực bào và các cơ quan bào tương 5.2.3 Tế bào hình sao vùng nang Tế bào hình sao vùng nang (follicular dendritic cell) là những tế bào có màng... 5.6) Loại tế bào đầu tiên đi vào máu ngoại biên sau khi rời tuỷ xương được gọi là tế bào mô nô, đây là những tế bào chưa được biệt hoá hoàn toàn Tế bào mô nô có đường kính 10-15mm, có nhân hình hạt đậu, bào tương dạng hạt mịn có chứa tiêu thể, nang thực bào và các sợi làm khung đỡ cho tế bào (Hình 5.7) Khi chúng được định vị tại mô, những tế bào này trưởng thành và trở nên đại thực bào Đại thực bào có... của kháng nguyên hoặc các yếu tố phát triển 5.2 Tế bào trình diện kháng nguyên Tế bào trình diện kháng nguyên là những tế bào được chuyên môn hoá để bắt giữ vi sinh vật và các kháng nguyên khác, trình diện chúng cho tế bào lymphô và cung cấp tín hiệu để kích thích, tăng sinh và biệt hoá tế bào lymphô Theo kinh điển, thuật ngữ tế bào trình diện kháng nguyên dùng để chỉ một loại tế bào có chức năng trình... tương bào trong mô 2 Hình ảnh kính hiển vi điện tử của tương bào Sự biệt hoá thành tế bào nhớ Một số tế bào lymphô B và T được biệt hoá thành tế bào nhớ có chức năng tạo ra đáp ứng miễn dịch nhanh và mạnh hơn khi tiếp xúc lại với kháng nguyên lần thứ hai trở đi Tế bào nhớ có thể tồn tại một cách yên lặng trong nhiều năm sau khi kháng nguyên được loại bỏ Người ta đã chứng minh rằng có một số tế bào nhớ . CÁC TẾ BÀO CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG MIỄN DỊCH Kháng nguyên được các tế bào có tua bắt giữ và tập trung vào hạch lymphô, ở đó chúng hoạt hóa các tế bào lymphô. Tế bào T hiệu quả. đa dạng của tế bào lymphô. Tế bào giết tự nhiên là quần thể thứ ba của lymphô bào, có thụ thể khác với tế bào B và T và chức năng chủ yếu là trong miễn dịch bẩm sinh. Protein màng tế bào lymphô. đáp ứng miễn dịch tế bào, còn tế bào B thì làm chức năng trình diện kháng nguyên cho tế bào T giúp đỡ trong đáp ứng miễn dịch dịch thể. Một loại tế bào được chuyên môn hoá có tên là tế bào hình