IV. Khái quát nội dung chương trình môn học
5. Tài liệu học tập
3.4.3. Phân bố và chức năng
MHC là kháng nguyên đồng gen (allotyp) có cấu trúc đặc trưng cho từng cá thể, giúp hệ thống miễn dịch của động vật nhận biết và phân biệt được: "cái của bản thân" và cái lạ (không phải của bản thân).
Như vậy, trong ghép tổ chức, nếu cơ thể cho và cơ thể nhận có bộ gen di truyền hoàn toàn phù hợp, tức là có cấu trúc MHC hoàn toàn giống nhau thì cơ thể nhận coi mảnh ghép là của mình và mảnh ghép phát triển bình thường.
Nếu 2 cơ thể có bộ gen khác nhau thì mảnh ghép là vật lạ với cơ thể nhận, tức là không có hoà hợp mô, chính phân tử MHC có trên tế bào mô ghép sẽ kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể nhận sinh kháng thể và gây ra phản ứng loại bỏ mảnh ghép.
Ngoài chức năng là một kháng nguyên ghép, MHC còn có vai trò quan trọng trong đáp ứng miễn dịch, là phân tử có trên hầu hết các tế bào trình diện kháng nguyên, làm nhiệm vụ trình diện kháng nguyên cho các tế bào có thẩm quyền miễn dịch.
a. Phân bố và chức năng của phân tử MHC lớp I
MHC lớp I có mặt trên phần lớn các tế bào, không có trên các tế bàokhông nhân như hồng cầu nhưng lại có rất nhiều trên tiểu cầu, các tế bào có nhân như tế bào lympho T, lympho B, bạch cầu đa nhân, tế bào của các cơ quan tổ chức.
Vai trò chủ yếu của MHC lớp I là giới thiệu kháng nguyên có trong tế bào cho tế bào lympho Tc - TCD8 cuối cùng tế bào của cơ thể có chứa kháng nguyên đó trở thành tế bào đích để tế bào lympho TCD8 tiêu diệt.
Một tế bào trong cơ thể có chứa kháng nguyên, kháng nguyên này có thể là protein của bản thân tế bào bị thoái hoá hoặc một protein lạ (virus nhiễm trong tế bào) gọi là kháng nguyên nội sinh hay kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức. Các phân tử kháng nguyên được sử dụng trong nguyên sinh chất tế bào nhờ phứchợp enzym proteaza tạo ra các siêu kháng nguyên có kích cỡ 9 axit amin. Các peptit (siêu kháng nguyên này) được chuyển đến mạng lưới nội nguyên sinh tế bào nhờ hệ thống protein chuyển, ở đó chúng kết hợp với lãnh vực α1 và α2 của phân tử MHC lớp I và được ổn định trong lòng máng. Cuối cùng được đưa ra ngoài màng tế bào sau khi đã đi qua hệ thống golgi để giới thiệu kháng nguyên với tế bào TCD8.
Tế bào Lympho TCD8 khi tiếp xúc với tế bào đích có chứa kháng nguyên (tế bào trình diện kháng nguyên) thông qua phân tử CD8 nhận biết MHC lớp I, TCD8 sẽ tương tác với tế bào trình diện kháng nguyên. Khi TCR (T cell Receptor) nhận ra kháng nguyên lạ (phần siêu kháng nguyên) đồng thờiphân tử CD8 tương tác với lãnh vực α3 của MHC I để nhận biết "cái
S S S S α1 90 axit amin β1 α2 90 axit amin 25 axit amin vùng màng vùng bào tương β2 siêu kháng nguyên Hình 3.7. Phân tử MHC lớp II - Chuỗi α (34KD), Chuỗi β (28 KD)
tôi", sau đó các phân tử bám dính của tế bào TCD8 và tế bào trình diện kháng nguyên hoàn thiện quá trình tương tác.
Kháng nguyên được tế bào TCD8 nhận biết trên khuôn khổ của phân tử MHC lớp I của tế bào trình diện kháng nguyên.
Cuối cùng tế bào TCD8 nhận thông tin kháng nguyên trở thành kháng thể tế bào và tìm diệt tất cả các tế bào đích có phức hợp MHC lớp I và kháng nguyên đã được giới thiệu.
b. Phân bố và chức năng của phân tử MHC lớp II
MHC lớp II chỉ thấy trên các tế bào có khả năng trình diện kháng nguyên, tế bào lympho B chứa nhiều nhất rồi đến các tế bào monocyte, đại thực bào, tế bào langerhan ở da, tế bào tua trong hạch và tuyến ức, tế bào lympho T chỉ có MHC lớp II khi đã được hoạt hoá. MHC lớp II còn được thấy ở tế bào nội mạc mạch máu và tế bào biểu mô ruột non. Vai trò chủ yếu của MHC lớp II trong đáp ứng miễn dịch là sự có mặt của MHC lớp II ở các tế bào trình diện kháng nguyên làm cho các tế bào này có khả năng trình diện kháng nguyên với tế bào lympho hỗ trợ TCD4.
Một kháng nguyên ngoại sinh (vi khuẩn, virus, protein ngoại lai,...) gọi là kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức từ bên ngoài xâm nhập vào trong cơ thể, nó được các tế bào thực bào (kể trên) vây bắt và xử lý thành siêu kháng nguyên tại hốc thực bào (phagolysosome) của các đại thực bào hay ở một chỗ nào đó (chưa biết) trong tế bào lympho B. Các siêu kháng nguyên là những mạch peptit có cỡ 9 - 24 axit amin (đó là epitop), phân tử MHC lớp II xuất phát từ mạng lưới nội nguyên sinh di chuyển qua thể golgi đến kết hợp với siêu kháng nguyên (tại vùng lòng máng) cực kỳ thay đổi. Sau đó MHC đưa kháng nguyên biểu lộ trên bề mặt tế bào trình diện kháng nguyên.
Tế bào TCD4 tiếp xúc với tế bào trình diện kháng nguyên và thông qua TCR của mình để nhận biết kháng nguyên tại vùng cực kỳ thay đổi đồng thời cụm biệt hoá (phân tử CD4) gọi là phân tử phụ trợ của tế bào lympho hỗ trợ tương tác với lãnh vực hằng định (chuỗi β2) của phân tử MHC lớp II để nhận ra MHC của bản thân. Cuối cùng các phân tử bám dính trên tế bào TCD4 hoàn tất mối tương tác này.
TCD4 nhận được thông tin kháng nguyên, nó được hoạt hoá tiết lymphokin cảm ứng các tế bào lympho B, truyền thông tin kháng nguyên để tế bào lympho B biệt hoá trở thành tương bào tiết kháng thể dịch thể đặc hiệu để loại trừ kháng nguyên.
Câu hỏi ôn tập chương
1. Trình bày định nghĩa, các đặc tính của kháng nguyên và số phận của kháng nguyên sau khi xâm nhập vào cơ thể động vật?
2. Trình bày các loại kháng nguyên dựa vào đặc tính kháng nguyên, mối quan hệ giữa kháng nguyên với vật chủ và cấu trúc hoá học để phân loại?
3. Trình bày các loại kháng nguyên khi dựa vào đối tượng miễn dịch?
4. Những hiểu biết đại cương về hệ thống kháng nguyên phù hợp tổ chức chủ yếu MHC? 5. Cấu trúc phân tử, sự phân bố và chức năng của MHC lớp I và MHC lớpII?
Chương 4
Hệ thống miễn dịch của cơ thể
* Mục tiêu: Nắm được hệ thống miễn dịch của cơ thể động vật, vai trò, chức năng của các cơ quan và các tế bào có thẩm quyền miễn dịch.
* Kiến thức cơ bản:
- Các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch + Tủy xương
+ Tuyến ức + Túi Fabricius + Hạch lympho
+ Lách và mô lympho niêm mạc - Các tế bào có thẩm quyền miễn dịch
- Tế bào lympho T, phân triển, biệt hóa và chức năng - Tế bào lympho B, phân triển, biệt hóa và chức năng
- Các loại tế bào miễn dịch không đặc hiệu và tế bào trình diện kháng nguyên.
4.1. Khái niệm
Thực chất của quá trình đáp ứng miễn dịch là quá trình hoạt động của một số cơ quan và một số tế bào trong cơ thể nhằm chống lại các tác nhân xâm nhập.
Đối với quá trình đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu, đó là sự hoạt động cản trở của da và niêm mạc, là hàng rào hoá học, hàng rào tế bào và quá trình hoạt động thực bào.
Đối với quá trình đáp ứng miễn dịch đặc hiệu, thực chất là quá trình hoạt động của 2 loại tế bào là lympho B và T, sự tham gia của đại thực bào, tế bào trình diện kháng nguyên chịu sự điều khiển của các cơ quan miễn dịch.
Các tế bào tham gia vào hoạt động của quá trình đáp ứng được gọi là các tế bào có thẩm quyền miễn dịch.
Các cơ quan sản xuất, duy trì, điều khiển hệ hoạt động của các tế bào trênđược gọi là các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch.
Hợp nhất tất cả các cơ quan và các tế bào có thẩm quyền miễn dịch được gọi là hệ thống miễn dịch hay hệ miễn dịch của cơ thể.
Để tìm hiểu về hoạt động đáp ứng miễn dịch, trước hết cần hiểu biết về vai trò và chức năng của hệ miễn dịch.