Bài giảng Miễn dịch học: Chương 3 Kháng nguyên, cung cấp cho người học những kiến thức như: Tính sinh miễn dịch; Một số thuộc tính ảnh hưởng đến tính gây miễn dịch; Phân loại kháng nguyên; Phức hệ phù hợp mô chính (MHC). Mời các bạn cùng tham khảo!
9/18/2020 Chương Kháng nguyên 1) Kích thích thể tạo đáp ứng miễn dịch tính sinh miễn dịch 2) Có khả kết hợp đặc hiệu với kháng thể tương ứng tính đặc hiệu Tính sinh miễn dịch Tính sinh miễn dịch kháng nguyên phụ thuộc vào yếu tố sau: Tính lạ kháng nguyên: Kháng nguyên lạ khả kích thích tạo kháng thể mạnh nhiêu Cấu trúc hóa học kháng nguyên: Các kháng nguyên có chất protein polysaccharid có tính sinh miễn dịch cao Kháng nguyên phức tạp cấu trúc hóa học tính sinh miễn dịch mạnh Những cấu trúc chịu trách nhiệm việc kích thích tạo kháng thể gọi định kháng nguyên hay epitop Cách gây miễn dịch liều kháng nguyên: Hầu hết kháng nguyên hữu hình (vi khuẩn, hồng cầu, polymer lớn,…) đưa vào thể đường tĩnh mạch dễ dàng gây đáp ứng tạo kháng thể Sự di truyền khả đáp ứng thể: kháng nguyên thể khác tạo đáp ứng miễn dịch mức độ khác Tính sinh miễn dịch = tính kháng nguyên + khả đáp ứng thể 9/18/2020 Tính đặc hiệu Tính đặc hiệu kháng nguyên phụ thuộc vào yếu tố sau: Tính đặc hiệu đáp ứng miễn dịch có kháng nguyên có cấu trúc riêng, định epitop Epitop có hai chức năng; 1) kích thích thể tạo đáp ứng miễn dịch đặc hiệu với kháng nguyên 2) làm vị trí để kháng thể tế bào lympho mẫn cảm gắn vào cách đặc hiệu Một kháng nguyên protein phức tạp có nhiều định kháng nguyên khác nhau, mà kích thích tạo nhiều loại kháng thể khác lúc Tổng số loại epitop phân tử kháng nguyên gọi hóa trị kháng nguyên 9/18/2020 Một số thuộc tính ảnh hưởng đến tính gây miễn dịch Tính phân hủy • Các chất khơng bị phân hủy q trình sinh học thể khơng gây miễn dịch; polystyrene, amiang… thực bào đơn nhân khơng xử lý chúng để trình diện kháng ngun • Các polypeptide có cấu tạo tồn amino acid dạng D khơng có tính miễn dịch thể khơng có enzyme phân giải chúng Tính dễ bị bắt giữ đại thực bào đơn nhân: tiêm globuline miễn dịch bò cho thỏ chúng dạng vón kết tạo đáp ứng miễn dịch mạnh, dạng dịch gây đáp ứng miễn dịch yếu khơng có Tính gây dị ứng: Kháng nguyên kích hoạt mức tế bào bạch cầu mast, IgE sinh dẫn đến phản ứng viêm nặng Di ứng gây giải phóng amin hoạt mạch; Histamin, seorotonin Tính gây dị ứng phụ thuộc vào địa thể Tính gây dung nạp: Một số kháng nguyên dễ tạo tình trạng dung nạp miễn dịch kháng nguyên khác Ứng dụng ghép tạng Tính gây phân bào: Một số kháng ngun có khả làm tăng lượng -globulin huyết cách kích thích phân bào lympho B; Lypopolysaccharide (LPS) vi khuẩn G(-) 9/18/2020 Đường đưa vào thể • Các kháng ngun hịa tan tiêm da, da hay bắp thịt gây đáp ứng miễn dịch cao hi tiêm tĩnh mạch • Các kháng nguyên dạng hạt vi khuẩn tiêm đường tĩnh mạch gây đáp ứng miễn dịch tốt Liều lượng đưa vào thê: tiêm 0,5mg polisaccharide tinh khiết từ vỏ phế cầu khuẩn vào chuột thị không gây đáp ứng miễn dịch, tiêm 0,5µg lại sinh kháng thể đặc hiệu Chất tá dược miễn dịch: Là chất đưa vào kháng nguyên làm tăng khả đáp ứng miễn dịch kháng nguyên Một số tính chất có tá dược miễn dịch: làm cho kháng nguyên giữ lại lâu giải phóng từ từ, tăng phản ứng viêm nơi tiêm KN, hoạt hóa tăng sinh tế bào miễn dịch Phản ứng chéo Phân tử kháng thể có tính đặc hiệu cao, có trường hợp kháng thể kháng nguyên lại tác dụng với kháng nguyên khác, ta gọi phản ứng chéo Nguyên nhân phản ứng chéo hai kháng ngun có hai epitop giống tương tự Hapten Hapten hay bán kháng ngun kháng ngun khơng tồn năng, có trọng lượng phân tử thấp, khơng có tính sinh miễn dịch có tính đặc hiệu kháng ngun Khi hapten gắn với chất protein tải thành phức hợp phức hợp có tính sinh miễn dịch 9/18/2020 Một số thuốc thơng thường có khả trở thành hapten gây tình trang mẫn cảm: Penicillin, Asprin, Mathyldopa, Gentamycin Nhóm máu ABO 9/18/2020 Các kháng nguyên có chung lõi sphingolipid- polysaccharid Nếu lõi gắn thêm gốc fructose xuất chất H Chất có bề mặt hồng cầu hầu hết thể để suất kháng nguyên A kháng nguyên B Nếu vị trí galactose cuối chất H có gắn thêm N-acetyl galactosamin xuất kháng nguyên A Còn gắn thêm galactose xuất kháng nguyên B Đa số có gen H, có người khơng có (đồng hợp tử hh) Vì dù có gen hệ ABO hồng cầu khơng có kháng nguyên A B ghi nhận nhóm O truyền máu O thực vào người (tức đưa chất H vào cho người khơng có H) gây tai biến truyền máu Nhóm đặc biệt gọi nhóm O Bombay 9/18/2020 Nhóm máu Rh Năm 1930, Landsteinner Wiener phát nhóm máu Rh Họ gọi người có hồng cầu ngưng kết với huyết thỏ kháng hồng cầu khỉ Rhessus người Rh+, số người cịn lại Rh- Hệ Rh có nhiều kháng ngun, phần lớn có tính sinh miễn dịch yếu hay gây phản ứng chéo Chỉ có kháng nguyên D có tính sinh miễn dịch mạnh Khi hồng cầu có kháng ngun D gọi Rh+ mà không cần để ý đến kháng nguyên khác hệ 9/18/2020 Phân loại kháng nguyên Dựa vào đặc tính kháng ngun: Kháng ngun hồn tồn kháng ngun khơng hồn tồn Dựa vào mối quan hệ kháng nguyên với vật chủ có đáp ứng • Kháng ngun khác lồi: có nguồn gốc khác lồi, có tính lạ cao nên tính kháng ngun mạnh • Kháng ngun lồi: có lồi cá thể khác có, khơng; kháng ngun nhóm máu người • Tự kháng ngun: chất có sẵn thể lý mà có khả kích thích gây miễn dịch chống lại thân Tự miễn dịch Dựa vào chất hóa học • Kháng ngun protein: Là kháng ngun hồn tồn, tính kháng ngun phụ thuộc vào cấu trúc trọng lượng phân tử • Kháng nguyên gluxit: Thường có tính kháng ngun yếu • Kháng nguyên lipit axit nucleic: Thường kháng ngun khơng hồn tồn 9/18/2020 Dựa theo kiểu đáp ứng miễn dịch • Kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức: Là kháng nguyên mà chất protein protein huyết thanh, chúng địi hỏi phải có mặt tế bào lympho T sinh kháng thể • Kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức: Là kháng ngun có khả tạo kháng thể mà khơng cần có mặt tuyến ức hay khơng cần có mặt lympho T; lipopolisacharide, kháng ngun lơng… Dựa vào đối tượng miễn dịch • Kháng nguyên vi khuẩn: Là kháng ngun hồn tồn, tính kháng nguyên phụ thuộc vào cấu trúc trọng lượng phân tử • Kháng ngun virus: Thường có tính kháng nguyên yếu Kháng nguyên vi khuẩn 9/18/2020 Kháng nguyên thân (O antigen) 10 9/18/2020 Là kháng nguyên nằm màng tế bào, thành phần chủ yếu polysaccharide Kháng nguyên khu trú bề mặt vi khuẩn nên liên hệ trực tiếp với hệ thống miễn dịch thể Khi vào thể chúng kích thích sinh kháng thể kháng O Kháng thể đặc hiệu kết hợp với kháng nguyên O tạo phức hợp kết tủa, tượng ngưng kết thân vi khuẩn nhờ kết dính kháng thể Kháng nguyên độc yếu tố gây bệnh Nó chịu nhiệt độ cao (bị phá hủy sau 2h 1000C) không chịu formol (bị phá hủy formol 5%) Kháng nguyên tiên mao (H antigen) 11 9/18/2020 Kháng nguyên màng nhày (K antigen) Thường có chất polysacharide, số ngoại lệ polypeptide Kháng nguyên tiêm mao (F antigen) Là kháng nguyên nằm tiêm mao, thường có chất protein Phát nhiều vi khuẩn đường ruột như; E coli, Salmonella 12 9/18/2020 Kháng nguyên độc tố vi khuẩn Corynebacterium diphtheriae Clostridium tetani Vibrio cholerae Thường có chất protein, có mặt vi khuẩn sinh ngoại độc tố, có tính kháng ngun mạnh Dưới số điều kiên nhiệt độ cao, xử lý fomol… độc tố tính độc giữ tính kháng nguyên Vacxin Kháng nguyên virut 13 9/18/2020 Kháng nguyên nguyên vẹn • Kháng ngun hạt virut hồn chỉnh, bị kích thích thể sinh kháng thể có khả trung hịa virut Kháng ngun hịa tan • Kháng nguyên protein capsid tách ra, có khả hòa tan vào dung dịch Kháng nguyên gây ngưng kết hồng cầu • Kháng ngun có bề mặt capsid sơ loại virut, chúng có khả gắn lên thụ thể hồng cầu số loại động vật làm chúng dính lại với nhau; virut cúm… Phức hệ phù hợp mơ (MHC) Mơ ghép nhận Mô ghép bị đào thải 14 9/18/2020 Phức hệ hịa hợp mơ (Major Histocompatibility Complex, MHC) lần phát nhờ vai trò thải ghép Các protein sản phẩm đoạn gen ngồi vai trị kháng ngun tham gia vào việc thải ghép tham gia vào nhiều công đoạn nhận diện miễn dịch bao gồm tương tác tế bào lympho khác lympho bào với tế bào trình diện kháng nguyên Kháng nguyên MHC nằm tế bào đa số động vật có xương sống, có chất protein Sự xếp gen Locus MHC 15 9/18/2020 16 9/18/2020 Gắn kháng nguyên Gắn CD4 Gắn CD8 Cấu trúc tất phân tử MHC giống nhau: vùng gắn kháng nguyên, vùng nhận dạng gắn thụ thể lympho T (CD4 CD8) 17 9/18/2020 MHC kích hoạt tế bào T đáp trả tín hiệu từ kháng nguyên lạ MHC antigens PRESENT foreign antigens to T cells Cells that present antigen are ANTIGEN PRESENTING CELLS YY YYY Y Anti Blocking anti-MHC antibody No anti response Y Ag T TT T T YY YY T T Ag response Sự nhận diện kháng nguyên tế bào T đòi hỏi kháng nguyên peptide tế bào trình diện có mặt phân tử MHC T Y Soluble native Ag Cell surface native Ag No T cell response No T cell response Soluble peptides of Ag No T cell response Cell surface peptides of Ag presented by cells that express MHC antigens Cell surface peptides of Ag No T cell response T cell response 18 9/18/2020 Sự phân bố MHC mở số loại tế bào Loại tế bào MHC lớp I Tế bào T Tế bào B Đại thực bào Other APC Biểu mô tuyến ức Neutrophils Gan Thận Thần kinh Hồng cầu MHC lớp II +++ +++ +++ +++ + +++ + + + - +/+++ ++ +++ +++ - MHC lớp (MHC-I) Tạo thành từ 02 chuỗi • Chuỗi nặng xuyên màng ( chain) có khối lượng khoảng 45 kDa Phần ngoại bào gồm 03 domain (1, 2, 3), domain khoảng 90 axit amin Phần xuyên màng gồm 25 axit amin, phần nội bào 30 Aa • Chuỗi nhẹ (2-microglobulin), ngồi màng có khối lượng khoảng 12 kDa • Hai chuỗi liên kết thơng qua liên kết khơng cộng hóa trị Liên kết chuỗi cần thiết cho biểu bề mặt 1 2 hình thành cấu trúc gắn peptide (Peptide Binding Cleft) khoảng 8-10 axit amin 3 có tính bảo thủ cao phân tử MHC I, vùng tương tác với phân tử CD8 (TC) 19 9/18/2020 MHC-1 có mặt hầu hết bề mặt tế bào có nhân quan, tổ chức khơng có tế bào hồng cầu 2 1 3 2m MHC-1 có vai trị gắn với siêu kháng ngun nội sinh, peptide có amino acid Peptide kháng nguyên nhờ máy golgi tế bào chuyển màng tế bào để kháng nguyên trình diện với TCD8 Tế bào TCD8 có TCR tương ứng với kháng nguyên tới nhận biết kháng nguyên nằm phân tử MHC-1 TCD8 mẫn cảm trở thành kháng thể tế bào tiêu diệt tế bào đích có phức hợp kháng ngun + MHC-1 20 9/18/2020 MHC lớp (MHC-II) MHC-2 tạo thành từ chuỗi , chúng liên kết với liên kết không tĩnh điện 1 1 Mỗi chuỗi tổ chức 02 vùng (domain) 2 2 1 and 2 (): 33-35 kDa 1 and 2 (): 26-28 kDa 1và 1 hình thành cấu trúc gắn peptide (Peptide Binding Cleft) CD4 gắn vào vùng 2/2 MHC-2 có mặt số loại tế bào hệ miễn dịch; đại thực bào, lympho B hoạt hóa Các tế bào “thực bào” kháng nguyên, biến đổi thành đoạn peptide trước gắn với MHC-2 “trình diện” chúng màng tế bào MHC-2 có vai trị gắn với siêu kháng nguyên ngoại sinh, epitop phân tử kháng nguyên lạ xâm nhập từ bên ngoài, chúng peptide có 12-24 amino acid MHC-2 đưa siêu kháng nguyên biểu lộ bề mặt tế bào trình diện cho TCD4 Tế bào TCD4 thơng qua TCR mà tương tác với tế bào trình diện Được hoạt hóa tiết lymphokin hỗ trợ cho tế bào miễn dịch như; đại thực bào, lympho B 21 9/18/2020 Các đường trình diện kháng nguyên nhờ MHC Protein antigen in cytosol (cytoplasm) > class I MHC pathway Protein antigen in vesicles > class II MHC pathway 22 9/18/2020 Cross presentation of microbial antigens from infected cells to CD8+ T cells 23 ... 1 and 2 (): 33 -3 5 kDa 1 and 2 (): 2 6-2 8 kDa 1và 1 hình thành cấu trúc gắn peptide (Peptide Binding Cleft) CD4 gắn vào vùng 2/2 MHC-2 có mặt số loại tế bào hệ miễn dịch; đại thực... có tính miễn dịch thể khơng có enzyme phân giải chúng Tính dễ bị bắt giữ đại thực bào đơn nhân: tiêm globuline miễn dịch bò cho thỏ chúng dạng vón kết tạo đáp ứng miễn dịch mạnh, dạng dịch gây... sinh kháng thể đặc hiệu Chất tá dược miễn dịch: Là chất đưa vào kháng nguyên làm tăng khả đáp ứng miễn dịch kháng ngun Một số tính chất có tá dược miễn dịch: làm cho kháng nguyên giữ lại lâu