Bài giảng Kháng nguyên: Tính gây miễn dịch và tính đặc hiệu kháng nguyên - Đại học Lạc Hồng. Sau khi học xong bài này, sinh viên sẽ trình bày được định nghĩa kháng nguyên hoàn chỉnh và hapten; phân biệt được sự khác nhau giữa hai thuộc tính: sinh miễn dịch - đặc hiệu kháng nguyên; trình bày được thế nào là epitop, các điểm khác biệt giữa epitop của tế bào B (và kháng thể) và epitop của tế bào T,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
KHÁNG NGUYÊN TÍNH GÂY MIỄN DỊCH VÀ TÍNH ĐẶC HIỆU KHÁNG NGUYÊN Đồng Nai - 2020 MỤC TIÊU Trình bày định nghĩa kháng ngun hồn chỉnh hapten Phân biệt khác hai thuộc tính: Sinh miễn dịch Đặc hiệu kháng nguyên Trình bày epitop, điểm khác biệt epitop tế bào B (và kháng thể) epitop tế bào T Phân biệt kháng nguyên phụ thuộc không phụ thuộc Thymus ĐỊNH NGHĨA KHÁNG NGUYÊN phân tử «lạ» có khả năng: Kích thích thể tạo đáp ứng miễn dịch tính sinh miễn dịch Kết hợp đặc hiệu với kháng thể/thụ thể tế bào T (TCR) tính đặc hiệu kháng nguyên HAPTEN Là kháng nguyên khơng trọn vẹn Có trọng lượng phân tử thấp Có tính đặc hiệu kháng ngun Chỉ có tính sinh miễn dịch gắn với protein tải NHỮNG THUỘC TÍNH CƠ BẢN CỦA MỘT KHÁNG NGUYÊN HOÀN CHỈNH (GỌI TẮT LÀ KHÁNG NGUYÊN ) THUỘC TÍNH TỔNG QUÁT CHO MỌI KHÁNG NGUN HOÀN CHỈNH Cấu tạo hóa học Khối lượng phân tử Sự phức tạp cấu trúc hóa học CẤU TẠO HĨA HỌC Đại phân tử protein kháng nguyên mạnh Polypeptid, polysaccharid cao phân tử KN Lipid acid nhân tinh khiết chất sinh miễn dịch điều kiện bình thường bán KN (ví dụ BN lupus ban đỏ có kháng thể kháng DNA) KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ Các chất có chất protein, polysaccharid hay dẫn chất có khối lượng > 50.000 Da kháng nguyên mạnh Các chất có khối lượng < 10.000 Da thường khơng có tính gây miễn dịch gây đáp ứng nhẹ Hầu hết thuốc thông thường (trừ vắc-xin) tự khơng có tính gây miễn dịch SỰ PHỨC TẠP CỦA CẤU TRÚC HÓA HỌC Phân tử có phức tạp cấu trúc tính sinh miễn dịch cao Một polypeptid tổng hợp từ: Một loại axit amin khơng có có tính sinh miễn dịch yếu Từ ba loại axit amin trở lên tính gây miễn dịch tăng lên rõ rệt Các axit amin có vịng thơm tyrosin, phenylalanin thêm vào thành phần cấu tạo tăng tinh sinh miễn dịch mạnh axit amin khác CÁC THUỘC TÍNH KHÁC ẢNH HƯỞNG TÍNH GÂY MIỄN DỊCH CỦA MỘT CHẤT TÍNH LẠ VỚI HỆ THỐNG MIỄN DỊCH Một chất đầy đủ tiêu chuẩn chung kháng nguyên “quen” không tạo nên đáp ứng miễn dịch (được gọi dung nạp KN thân) Cơ sở phân biệt «lạ» hay «quen» nguồn gốc di truyền, khác biệt di truyền lớn đáp ứng miễn dịch hình thành mạnh Khả phân biệt “quen” “lạ” tế bào miễn dịch học trình trưởng thành hệ thống miễn dịch cá thể ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA TỪNG CÁ THỂ Cấu tạo khác cá thể làm cho cá thể có khả đáp ứng miễn dịch khác kháng nguyên Các gen đáp ứng miễn dịch (Ir: Immune response) gen nhóm phù hợp mơ lớp I II (ở người HLA lớp I lớp II) TÍNH CĨ THỂ PHÂN HỦY Chất khơng bị phân hủy trình sinh học thể khơng có tính gây miễn dịch (chất dẻo polystyrene, amiăng…) đại thực bào không xử lý chúng để trình diện kháng ngun Các polypeptid có cấu tạo tồn axit amin D khơng có tính gây miễn dịch thể khơng có men để phân giải chúng - trái lại axit amin dạng L lại có khả sinh miễn dịch Một chất bị phân hủy nhanh thể khơng có có tính gây miễn dịch yếu 10 HAPTEN (KHÁNG NGUN KHƠNG HỊAN CHỈNH BÁN KHÁNG NGUN) • Hapten thường phân tử nhỏ tự khơng có khả tạo đáp ứng miễn dịch song gắn với đại phân tử khác (thường protein) gọi chất tải (carrier) hệ thống miễn dịch tạo kháng thể hay tế bào T mẫn cảm nhận diện kết hợp đặc hiệu với hapten • Như hapten khơng có tính sinh miễn dịch mà có tính đặc hiệu kháng ngun mà 14 Protein tải Hapten Phức hợp Protein-Hapten Kháng thể kháng hapten Kháng thể kháng protein tải Kháng thể kháng protein-hapten 15 HAPTEN • Penicillin có trọng lượng phân tử 320 Da tự khơng có tính sinh miễn dịch • Khi tiêm vào thể, dạng chuyển hóa Penicillin Penicilloyl, chất tự kết hợp với albumin huyết tương (đóng vai trị chất tải) có khả gây đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chống penicilloyl • Các bệnh nhân có đáp ứng miễn dịch sử dụng lại Penicillin gây phản ứng mẫn có đưa đến tử vong 16 HAPTEN (KHÁNG NGUN KHƠNG HỊAN CHỈNH – BÁN KN) Một số thuốc thơng thường có khả trở thành hapten gây tình trạng mẫn cảm: Hapten (từ thuốc) Trọng lượng phân tử (Da) Penicillin Aspirin Methyldopa Gentamycin 320 180 211 700 17 EPITOP - QUYẾT ĐỊNH KHÁNG NGUYÊN ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA EPITOP Khaùng thể hay tế bào T đặc hiệu KN hình thành đáp ứng miễn dịch KN định không kết hợp với toàn cấu trúc KN mà nhận diện phần nhỏ định cấu thành KN Vị trí nhận diện gọi epitop ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA EPITOP Kháng nguyên cấu thành từ nhiều EPITOP Epitop cấu trúc nhỏ kháng nguyên (4-6 axit amin) vị trị kết hợp đặc hiệu với kháng thể (epitopparatope) thụ thể tế bào lympho T (TCR) 19 EPITOP - QUYẾT ĐỊNH KHÁNG NGUYÊN Có hai loại Epitope thẳng (liên tục): gồm axit amin đứng liền (cấu trúc bậc 1) Epitope khơng liên tục: epitop có cấu trúc từ axit amin xa đến gần nhờ cấu hình khơng gian (cấu trúc bậc 3) 20 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA EPITOP Phản ứng chéo xảy KN khác có chia sẻ chung vài epitop phản ứng chéo thực Tuy nhiên phản ứng chéo xảy ra: Do tính đặc hiệu tương đối KN KT: nhiều epitop gần giống nhận diện KT Hoặc nhiều KT gần giống nhận diện epitop Lực liên kết không giống KN A KN B KN C 21 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA EPITOP Một KN thường có nhiều đặc hiệu khác Khi ta gọi kháng thể đơn đặc hiệu (monospecific antibody) với KN thực chất kháng thể bao gồm tập hợp kháng thể có đặc hiệu với epitop có KN Kháng thể đơn clôn nhận diện đặc hiệu epitop theo kiểu riêng mà Một KN dù có nhiều epitop có đặc hiệu gọi KN đơn điệu (monotonous antigen) Các KN Polysaccharid thường KN đơn điệu 22 EPITOP CỦA TẾ BÀO B VÀ TẾ BÀO T Các epitop nhận diện tế bào B thường không trùng với epitop nhận diện tế bào T EPITOP CỦA TẾ BÀO B EPITOP CỦA TẾ BÀO T Dạng chuỗi dạng cấu Chỉ dạng chuỗi hình Thường biểu lộ mặt tiếp Có thể mặt ngồi hay cận phía ngồi phần cuộn vào cấu trúc KN phân tử Sự khác biệt hai loại epitop tế bào B (KT) tế bào T tế bào T không nhận diện trực tiếp epitop KN lạ mà chúng phải xử lý trình diện qua nhóm phù hợp mơ 23 LỰC TƯƠNG TÁC GIỮA KN VÀ KT Sự kết hợp KN - KT tạo thành nhiều lực tương tác yếu, phục hồi (không phải liên kết đồng hóa trị), chủ yếu vùng định bổ túc chuỗi nặng chuỗi nhẹ với epitop KN Khỏang cách hai mặt tiếp xúc quan trọng việc tạo nên lực kết hợp KN-KT 24 KHÁNG NGUYÊN KHÔNG PHỤ THUỘC THYMUS VÀ KHÁNG NGUYÊN PHỤ THUỘC THYMUS KHÁNG NGUYÊN PHỤ THUỘC THYMUS Cần có tham gia tế bào T KN ghép, KN nhóm máu, KN protein KHÁNG NGUYÊN KHƠNG PHỤ THUỘC VÀO THYMUS Khơng cần có tham gia tế bào T Có lặp lại đơn vị cấu trúc: polysacharid Có trí nhớ miễn dịch, đáp Khơng có trí nhớ miễn dịch ứng mạnh (hoặc không đầy đủ): đáp ứng MD không tăng tăng Có chuyển lớp kháng thể: Kháng thể chủ yếu IgM IgM IgG 25 SO SÁNH ĐÁP ỨNG THÌ HAI GIỮA KHÁNG NGUYÊN PHỤ THUỘC Thymus (TDEP) & KHÔNG PHỤ THUỘC Thymus (TIND) Ag – Tind tạo kháng thể IgM (màu đỏ) Ag – Tdep tạo IgM (màu xanh) IgG (màu tím) 26 SIÊU KHÁNG NGUN (SUPERANTIGEN) Siêu KN khơng phải KN thực chúng hoạt tác số lượng lớn tế bào T (khơng có đặc hiệu) tế bào trình diện KN Chúng khơng xử lý trình diện KN thơng thường Chúng có khả trực tiếp liên kết với vùng biến đổi chuỗi V TCR phân tử (nhóm phù hợp mơ) tế bào trình diện kháng nguyên hoạt tác chúng Do tính chất khơng có đặc hiệu chặt chẽ nên chúng kích thích số lượng lớn tế bào T (kích thích đa clơn) sản xuất hàng loạt Cytokin IL-1, TNF, IL-2 v.v…gây tình trạng nhiễm độc, tình trạng viêm lâm sàng Điển hình siêu KN độc tố A, B, E tụ cầu trùng (staphylococus enterotoxin = SEA, SEB, SEE…) gây hội chứng nhiễm độc thức ăn 27 SIÊU KHÁNG NGUYÊN Superantigen 28 ... (TCR) tính đặc hiệu kháng nguyên HAPTEN Là kháng ngun khơng trọn vẹn Có trọng lượng phân tử thấp Có tính đặc hiệu kháng ngun Chỉ có tính sinh miễn dịch gắn với protein tải NHỮNG THUỘC TÍNH CƠ... tải (carrier) hệ thống miễn dịch tạo kháng thể hay tế bào T mẫn cảm nhận diện kết hợp đặc hiệu với hapten • Như hapten khơng có tính sinh miễn dịch mà có tính đặc hiệu kháng nguyên mà 14 Protein... 50.000 Da kháng nguyên mạnh Các chất có khối lượng < 10.000 Da thường khơng có tính gây miễn dịch gây đáp ứng nhẹ Hầu hết thuốc thơng thường (trừ vắc-xin) tự khơng có tính gây miễn dịch SỰ