IV. Khái quát nội dung chương trình môn học
5. Tài liệu học tập
4.2.1. Các cơ quan lympho trung tâm (còn gọi là cơ quan lympho gốc)
Các cơ quan Lympho trung tâm xuất hiện sớm trong đời sống của phôi thai, nằm ngoài đường xâm nhập và vòng tuần hoàn của kháng nguyên.
Sự phát triển mạnh mẽ của tế bào lympho xảy ra ở đây không phụ thuộc vào bất kỳ sự kích thích kháng nguyên nào. Sự phát triển và hoạt động của các cơ quan lympho trung tâm phụ thuộc vào việc thường xuyên được cung cấp tế bào gốc từ tuỷ xương và không khác gì nhau ở các con vật vô khuẩn (axemic) và các con vật sống trong điều kiện bình thường.
Các cơ quan lympho trung tâm giữ nhiều vai trò:
- Cho phép sự biệt hoá và nhân lên của các tế bào lympho gốc trong giai đoạn đầu. - Nhận biết các thành phần của bản thân (nhận biết cái tôi) để dung thứ, tăng cường tính đa dạng các cấu trúc nhận biết kháng nguyên.
Tủy xương
Hình 4.1. Tủy xương và sự biệt hoá dòng nguyên bào máu
TB nguồn T TB nguồn lympho Tuyến ức TB tuyến ức TB nguồn B Tế bào B TB đệm tuỷ xương Tế bào tua Đại thực bào TB đơn nhân lớn
Bạch cầu ái toan Bạch cầu trung tính
Dưỡng bào
Bạch cầu ái kiềm
Tiểu cầu TB nguồn ái toan
TB nguồn ái kiềm
Hồng cầu TB nhân khổng lồ
Nguyên bào máu Nguyên bào
tuỷ
Đại thực bào
hoạt hoá Tế bào Th hoạt hoá TB gốc
TB nguồn đơn nhân lớn
Một tế bào lympho sau khi đã rời cơ quan lympho trung tâm sẽ không bao giờ quay trở lại đó nữa vì những cơ quan này đứng ngoài con đường tái tuần hoàn của các tế bào lympho đã mẫn cảm và mang tính đặc hiệu kháng nguyên.
a. Tuỷ xương (Bone Marrow)
Tủy xương không phải là cơ quan dạng lympho mà là cơ quan tạo máu và có vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất các tế bào gốc của các dòng lympho bào và đại thực bào.
Tuỷ xương gồm một hệ thống phức tạp là huyết quản và tổ chức tạo máu.
Hệ thống huyết quản bao gồm một động mạch vào, mạng lưới mao mạch và xoang tĩnh mạch.
Tổ chức tạo máu gồm tiền thân của tất cả các dòng tế bào tuần hoàn, đó là nguyên bào hồng cầu, tế bào hạt, tế bào đơn nhân, nguyên đại thực bào, nguyên bào lympho và một ít tế bào plasma. Trong tuỷ xương, tỷ lệ tế bào lympho có thể tới 20%.
ởđộng vật có vú và ở người, trong cấu tạo giải phẫu, không có túi fabricius nhưng vẫn thấy có sự phân chia chức năng tế bào lympho T và B và vẫn thấy có sự trưởng thành của tế bào lympho gốc thành tế bào lympho chín. Người ta đã chứng minh được rằng: tuỷ xương là một trong những cơ quan giữ vai trò huấn luyện và biệt hoá tế bào lympho B.
Ví dụ: ở người, những ca suy giảm miễn dịch riêng về dòng tế bào lympho B như ở bệnh Bruton (Suy tuỷ). Nếu ghép tuỷ xương vào thì miễn dịch dịch thể có thể phục hồi.
b. Tuyến ức (Thymus)
Tuyến ức có nguồn gốc từ túi mang nội bì phát triển thành tuyến. ở loài cá, tuyến ức bắt nguồn từ tất cả các túi mang nội bì trừ túi mang thứ nhất, loài bò sát tuyến ức bắt nguồn từ túi mang thứ 2 và thứ 3 loài chim tuyến ức bắt nguồn từ túi mang 3 và 4.
ởđộng vật có vú và ở người, tuyến ức bắt nguồn từ túi mang nội bì thứ 3.
Tuyến ức nằm ngang sau xương ức, nó gồm 2 thuỳ lớn nối với nhau bằng một cái eo.
Tuyến ức là cơ quan lympho xuất hiện sớm nhất trong thời kỳ phát triển của bào thai. Trọng lượng của tuyến thay đổi theo độ tuổi: Phát triển tối đa ở tuổi thành thục, sau đó thoái triển dần nhưng không mất hoàn toàn.
Ví dụ: ở người tuyến ức của trẻ
sơ sinh có trọng lượng 10g - 15g, ở tuổi dậy thì là 30g - 50g nhưng ở người già chỉ còn khoảng 10g. ởloài chim tuyến ức tạo thành 2 chuỗi nằm dọc 2 bên cổ.
Tuyến ức là cơ quan lympho biểu mô, được tạo lên bởi các tế bào dạng lympho và các tế bào biểu mô. Khi tuyến ức bắt đầu hình thành, có một mạng lưới các tế bào biểu mô và các tế bào lympho chưa biệt hoá (prothymocyt) từ tuỷ xương tới cư trú.
. Về phương diện mô học
Tuyến ức gồm 2 thuỳ, mỗi thuỳ lại chia thành những tiểu thuỳ bởi các vách ngoài. Mỗi tiểu thuỳ lại gồm 2 vùng: Vùng vỏ ở ngoài và vùng tuỷ ở trung tâm.
- Cấu trúc của vùng vỏ rất đặc biệt, gồm 2 loại tế bào liên kết hình sao gọi là tế bào biểu mô tuyến ức và tế bào lympho chưa chín chiếm tới 90% tổng số tế bào lympho trong tuyến ức. Các tế bào này luôn từ tuỷ xương di tản đến, chúng không có cấu trúc như từ hạch lympho và phân chia rất mạnh làm thay đổi các khối tế bào lymopho bên trong tuyến ức.
- Vùng tuỷ: Có các tế bào biểu mô đứng riêng hay tụ lại thành đám như hình củ hành gọi là tiểu thể Hassal đặc thù của tuyến ức mà đến nay người ta chưa biết rõ hết các chức năng.
- ở vùng tuỷ, số lượng tế bào lympho chỉ chiếm khoảng 10% là những tế bào lympho chín, phân tán rồi chuẩn bị rời khỏi tuyến ức.
. Về phương diện sinh lý: Tuyến ức có 3 chức năng
• Chức năng tạo lympho
Tế bào tuyến ức được hình thành từ lớp biểu mô của tuyến ức và từ các tế bào nguồn chuyển xuống từ tuỷ xương các tế bào này dưới ảnh hưởng của các yếu tố nội tiết tại tuyến trở thành một dòng tế bào có chức năng riêng gọi là tế bào lympho phụ thuộc tuyến ức hay Lympho T.
• Chức năng nội tiết
Tuyến ức tiết ra hocmon Thymosin α1, Thymosin β4, thymulin, thymopoietin các hocmon này tham gia vào quá trình kích thích tạo lympho và quá trình biệt hóa của lympho T.
• Chức năng miễn dịch
Vai trò của tuyến ức ở người có biểu hiện rất sớm khi bào thai còn ở bên trong tử cung, ở một số loài động vật có vú biểu hiện ngay trong những ngày đầu sau sinh.
Tình trạng không có tuyến ức bẩm sinh hay cắt bỏ tuyến ức vào cuối thời kỳ bào thai hoặc trong những ngày đầu mới sinh sẽ kéo theo những rối loạn như: giảm tế bào lympho trong máu giảm tế bào lympho cả ở các vùng phụ thuộc tuyến ức của các cơ quan lympho thứ phát và xuất hiện các rối loạn về miễn dịch như không có miễn dịch tế bào thậm chí miễn dịch
Tĩnh mạch cổ Tuyến ức
Thực quản
dịch thể cũng bị tổn thương.
ở những con vật bị cắt bỏ tuyến ức sớm sẽ không có khả năng đáp ứng miễn dịch tế bào bằng các tế bào lympho T độc, cơ thể dung thứ ghép dị gen mà bình thường không dung thứ.
Với miễn dịch dịch thể: Cắt bỏ tuyến ức làm giảm phản ứng miễn dịch dịch thể đối với những kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức (kháng nguyên là protein), dù nồng độ globulin miễn dịch trong hệ thống vẫn bình thường hay có thể tăng do đáp ứng miễn dịch dịch thể với kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức.
Như vậy, tuyến ức là cơ quan có thẩm quyền miễn dịch của cơ thể, là nơi diễn ra quá trình phát triển, biệt hóa chọn lọc tế bào lympho T. Do tác động của các yếu tố hòa tan mà tế bào biểu mô tuyến ức tiết ra như thymulin, thymosin α1, thymosin β4.
Tuyến ức hoạt động theo 2 phương thức khác nhau:
(1) Hoạt động tại tuyến: Có sự chuyển tế bào lympho chưa biệt hóa thành tế bào lympho có receptor T với kháng nguyên (TCR - T cell receptor). Quá trình này diễn ra chủ yếu tại vùng vỏ, trên bề mặt các tế bào lympho T dần dần xuất hiện các dấu ấn màng theo các thời kỳ phát triển và biệt hóa, đó là các phân tử được gọi là cụm biệt hóa CD (Cluster of Differenciation) như CD2, CD4, CD8, TCR,... các CD có vai trò quan trọng trong việc nhận diện kháng nguyên và trình diện kháng nguyên.
Sau khi xuất hiện đầy đủ các CD trên bề mặt, lympho T chưa biệt hóa trở thành lympho T chín.
Hình 4.4. Quá trình chọn lọc tế bào T tại tuyến ức
Tiếp theo là một sự chọn lọc kép dương tính và âm tính:
* Chọn lọc dương tính: chỉ cho phép những tế bào có 2 đặc tính sau có thể tồn tại và phát triển:
- Không nhận biết thành phần của bản thân (tất cả cấu trúc của cơ thể) là kháng nguyên. - Nhận biết các phân tử MHC lớp I và II của bản thân.
* Chọn lọc âm tính: Tất cả những tế bào lympho qua tuyến ức không đạt được 2 đặc
tính trên tức là:
- Không nhận ra MHC (gây dung thứ). - Hoặc nhận ra cả 2
Những tế bào như thế sẽ không đạt yêu cầu "huấnluyện" sẽ bị hủy bỏ theo cơ chế gọi là chết theo chương trình (Apoptosis). Khi đó nhân tế bào cô đọng, vỡ thành mảnh nhỏ, tế bào bị chia thành nhiều mảnh và bị tế bào đại thực bào tiêu ngay tại tuyến.
Kết quả của quá trình "huấn luyện" là chỉ còn 5% tế bào lympho T chín được rời khỏi tuyến ức.
(2) Hoạt động ở xa: Tế bào tuyến ức còn tiết ra các yếu tố dịch thể như thymosin, thymopoietin theo máu và thể dịch đến các cơ quan lympho ngoại vi, tại các vùng phụ thuộc tuyến ức, ở đó các yếu tố dịch thể này tác động đến các tế bào lympho T cư trú để hoàn tất quá trình biệt hóa của chúng.
c. Túi Fabricius (Bursal Fabricius)
Túi Fabricius chỉ có ở loài chim, nó là một cơ quan dạng lympho nằm ở phía trên ổ nhớp. Giống như tuyến ức, túi Fabricius cũng có cấu tạo dạng lympho biểu mô, quá trình biệt hóa tế bào diễn ra ở đây không bị ảnh hưởng bởi các
kích thích từ bên ngoài.
Bursa Fabricius có cuống thông với trực tràng giống như ruột thừa liên hệ với manh tràng, niêm mạc của túi ngăn túi ra làm nhiều nếp cách nhau bằng một tổ chức liên kết tạo nên các nang chứa lympho, mỗi nang lympho đều có 2 vùng:
- Vùng tủy bao gồm các tế bào lympho nhỏ, có mật độ tế bào thưa.
- Vùng vỏ có các tế bào lympho lớn và trung bình Mối liên hệ giữa 2 vùng đến nay còn chưa được chứng minh đầy đủ. Túi Fabricius nhỏ đi rất sớm, ở gà 2 - 3 tuần tuổi, kích thước của túi to bằng hạt lạc trung bình, túi hoạt động mạnh nhất vào lúc động vật được3 tháng tuổi, ở tháng thứ 4 túi bắt đầu teo và tới tháng tuổi 11 - 12 thì mất hẳn.
Túi Fabricius là nơi diễn ra quá trình biệt hóa
của một dòng tế bào lympho gọi là tế bào lympho B (viết tắt của từ Bursa). Các tế bào gốc (nguyên bào lympho) từ tủy xương di tản tới sẽ được biệt hóa thành tế bào lympho B chín với sự xuất hiện của các dấu ấn màng trên bề mặt như MIg (Membrane immunoglobulin), CD19, CD20 và MHC lớp II.
Các tế bào lympho B chín này sẽ đi vào máu, đến cư trú tại vùng không phụ thuộc tuyến ức của các cơ quan lympho ngoại vi.
ở động vật có vú và ở người cũng có sự phân chia chức năng tế bào lympho B và T nhưng không có túi Fabricius. Trước đây chức năng của túi Fabricius người ta cho rằng do các cơ quan lympho tương đương đảm nhận, đó là ruột thừa, hệ lympho ở mảng payer, hạch amidan, các nang lympho nằm xen kẽ giữa các cấu trúc của đường hô hấp. Về sau xác định được khi còn ở thời kỳ phôi thai, nơi đầu tiên phát hiện sự có mặt của tiền lympho B là gan, sau đó là tủy xương. Nhiều khả năng sự biệt hóa từ các tế bào lympho gốc thành lympho B xảy ra ngay ở tủy xương. Như vậy, tủy xương là nơi cung cấp tế bào gốc cho sự phát triển tế bào lympho mà còn là nơi biệt hóa của nhóm tế bào lympho B.
Người ta đã nhận thấy những trường hợp suy giảm miễn dịch dòng lympho B ở người, nếu tiến hành ghép tủy xương thì đáp ứng miễn dịchdịch thể được phục hồi.