IV. Khái quát nội dung chương trình môn học
5. Tài liệu học tập
10.2.2. Các cơ chế miễn dịch của giáp xác
a. Thực bào
Tế bào có hoạt tính thực bào được tìm thấy ở mọi cơ thể giới động vật. ở động vật không xương sống bậc thấp chúng còn có chức năng dinh dưỡng và ở các ngành cao hơn, các tế bào này được chuyên hoá và đảm trách vai trò phòng vệ chống lại các tác nhân vi sinh vật gây bệnh. Khi vi sinh vật xâm nhập cơ thể vào máu và các mô, chúng sẽ bị thực bào tấn công, nuốt và tiêu diệt theo cả 2 cơ chế: phụ thuộc và không phụ thuộc oxy. ở giáp xác, vai trò này do các bạch cầu không hạt đảm trách. Bach cầu không hạt có chức năng chủ yếu là loại bỏ các thể lạ xâm nhập, bao gồm virus, vi khuẩn và các tế bào nấm. Vật ngoại lai quá lớn mà một tế bào bạch cầu không hạt không thể bắt nuốt được thường bị giữ lại giữa một đám các tế bào này.
b.Sự hình thành khối u (nodule formation) và đóng gói (encapsulation)
Khi cơ thể giáp xác bị xâm nhập bởi một số lượng vi sinh vật quá lớn, vượt quá khả năng của thực bào, hiện tượng hình thành khối u hoặc đám tế bào xuất hiện. Các vi sinh vật bị bẫy giữa nhiều lớp bạch cầu và các khối u này thường bị melanin hoá do sự hoạt hoá phenoloxydase của cơ thể.
Khi ký sinh vật quá lớn, tế bào thực bào không bắt nuốt được, chúng sẽ phối hợp để giữ chặt ký sinh vật, không cho các tác nhân xâm nhập di chuyển theo hệ tuần hoàn trong cơ thể. Quá trình này được gọi là sự đóng gói (encapsulation). Bạch cầu bán hạt đóng vai trò tiên phát trong việc phát hiện và bắt giữ các thể lạ kíchthước lớn này. Tuy nhiên, hiện vẫn chưa biết được tường tận cơ chế của quá trình xử lý thể ngoại lai sau khi hình thành khối u hoặc đóng gói .
c.Tính độc tế bào
ở động vật máu nóng, các tế bào diệt tự nhiên (NK cells) có vai trò tiêu diệt tế bào ung thư và các tế bào của cơ thể nhiễm virus. Giáp xác có các tiểu quần thể bạch cầu đảm nhiệm chức năng tương tự như NK cell, tiêu diệt tế bào ngoại lai, tế bào ung thư, và các tế bào đích khác.
d.Lectins
Lectin có trong máu của nhiều loài giáp xác, đây là các protein hoặc glycoprotein có khả năng nhận và gắn kết lên các phân tử carbohydrate trên bề mặt tế bào vi khuẩn và nấm. Lectin không có hoạt tính xúc tác hoặc phân giải mà đơn giản chỉ là làm bất động hoá hoặc ngưng kết vi sinh vật gây nên hiện tượng ngưng kết các tế bào vi sinh vật. Do đó lectin cóvai trò như là một chất opsonin.
e.Protein hoặc Peptid kháng khuẩn
Đáp ứng miễn dịch của bọn chân đốt (arthropods) còn dựa trên việc sản xuất các protein và peptid có hoạt tính diệt vi sinh vật với phổ đề kháng khá rộng. Tuy nhiên, đến nay vẫn còn rất hiếm thông tin cũng như các nghiên cứu về sự tồn tại của các loại protein và peptid kháng khuẩn này ở giáp xác. Gần đây, người ta đã phân lập được protein kháng khuẩn (6.5kDa) từ loài cua
bào của tôm he chân trắng P. vannamei ba loại protein có khả năng là các protein kháng khuẩn gọi là penaeidin. Hiện các công trình nghiên cứu vẫn đang tiếp tục nhằm xác định các tính chất lý hoá học, sinh học cũng như hoạt tính sinh học của các penaeidin này.
f. Phản ứng đông máu
Phản ứng đông máu có vai trò hạn chế mất máu của cơ thể, đồng thời hạn chế sự dịch chuyển của kháng nguyên lạ trong cơ thể theo hệ tuần hoàn. ở tôm, phản ứng đông máu đòi hỏi sự tham gia của các protein do tương bào sản xuất và các thành phần tế bào. Protein đóng vai trò chính yếu trong phản ứng đông máu của tôm được gọi là protein đông máu (clotting protein - CP) với hàm lượng khá cao trong bạch huyết. Quá trình đông máu ở giáp xác khác với động vật có xương sống ở chỗ, ngoài nhân tố kích thích đông máu là sự tổn thương mô, sự có mặt LPS của vi khuẩn cũng là một nhân tố kích thích bạch cầu không hạt giải phóng transglutaminase làm thúc đẩy phản ứng đông máu.
g.Hệ thống phenol oxydase
Ký sinh trùng và vi sinh vật có thể xâm nhập cơ thể giáp xác thông qua tổn thương trên bề mặt cơ thể hoặc theo thức ăn nhiễm khuẩn qua đường tiêu hoá. Một số tác nhân gây bệnh như các loại nấm còn có thể chủ động xâm nhập vào cơ thể bằng cách tiết các men protease và sử dụng các lực cơ học. Phản ứng của cơ thể giáp xác có thể thấy được với các điểm đen trong lớp biểu bì với các tác nhân xâm nhập có màu nâu đen. Nguyên nhân của hiện tượng này là melanin, sản phẩm cuối cùng của hệ thống phenoloxidase. Men xúc tác hình thành melanin là phenoloxidase, xúc tác quá trình oxy hoá các hợp chất phenol thành quinin, các quinin sẽ polymer hoá thành melanin. Trong quá trình hình thành melanin, các sản phẩm oxy hoá trung gian được hình thành có hoạt tính cao và do đó rất độc đối với vi sinh vật. Vì vậy, hệ thống phenoloxidase là một bộ phận hết sức quan trọng của hệ miễn dịch ở giáp xác.
Nhân tố hoạt hoá hệ thống phenoloxidase ở giáp xác là các phân tử lipopolysaccaride và 1,3 glucan có trên bề mặt tế bào vi khuẩn và nấm . Huyết cầu của giáp xác có các protein chuyên hoá có khả năng gắn kết với LPS và1,3 glucan. Sau khi gắn kết, chúng kết hợp lên thụ thể trên bề mặt của các bạch cầu (bán hạt và có hạt) gây nên sự phá vỡ các hạt và giải phóng prophenoloxidase (ProPO), ProPO được chuyển thành dạng hoạt hoá phenoloxidase khi tiếp xúc với LPS và 1,3 glucan. Các protein chuyên hoá gắn kết với LPS và glucan, hiện đã biết được cấu trúc phân tử, còn có tác dụng như là các opsonin hoạt hoá quá trình thực bào.
Bạch cầu
LPS, glucan
Serin protease Serin protease hoạt hoá
Pro-phenoloxidase Phenoloxidase
Opsonins QuinoneMelanin
Gia tăng hoạt
Hình 10.1. Cơ chế hoạt hoá hệ thống Phenoloxidase ở giáp xác
Tóm lại, hệ miễn dịch của các loài giáp xác đang còn ở mức độ tiến hoá thấp, chủ yếu dựa trên các đáp ứng miễn dịch tự nhiên. Trong đó, vai trò của các bạch cầu và hệ thống ProPO hết sức quan trọng. Vì thế, việc tăng cường sức đề kháng cho các đối tượng nuôi thuỷ sản thuộc nhóm giáp xác không thể dựa vào việc sử dụng các loài vacxin mà chủ yếu là các biện pháp tăng cường hiệu quả đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu thông qua cải thiện điều kiện môi trường nuôi và sử dụng các immunostimulant.
Câu hỏi ôn tập chương
1. Vai trò miễn dịch không đặc hiệu của các loài cá xương. Hàng rào vật lý và hàng rào hoá học?
2. Các yếu tố miễn dịch tế bào không đặc hiệu ở các loài cá xương?
3. Phản ứng viêm, sự điều hoà phản ứng viêm và hoạt động thực bào ở các loài cá xương? 4. Các tế bào lympho và hoạt động của chúng trong đáp ứng miễn dịch đặc hiệu ở các loài cá
xương?
5. Vai trò của tuyến ức trong hoạt động miễn dịch của các loài cá xương? 6. Vai trò của thận và lách cá trong đáp ứng miễn dịch?
7. Globulin miễn dịch ở cá và các phân lớp globulin miễn dịch? 8. Trình bày chức năng của phân tử Ig ở cá ?
9. Miễn dịch qua trung gian tế bào ở loài cá xương? 10. Các đáp ứng miễn dịch cục bộ ở loài cá xương? 11. Hiểu biết về kí ức miễn dịch ở loài cá xương?
12. Trình bày ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến đáp ứng miễn dịch ở loài cá xương? 13. Trình bày các yếu tố liên quan đến vaccine và cách sử dụng vaccine ở cá?
14. Sử dụng vaccine ở cá như thế nào?
15. Các phương pháp đánh giá hiệu quả của việc sử dụng vaccine? 16. Triển vọng của việc sử dụng vaccine trong nuôi trồng thuỷ sản?
Tài liệu tham khảo A. Tài liệu trong nước
1. Vũ Triệu An - Jean Claude Homberg (1997). Miễn dịch học. NXB Y học Hà Nội
2. Nguyễn Đình Bảng, Nguyễn Thị Kim Hương (2003). Vacxin và chế phẩm trong
phòng và điều trị. NXB Y học.
3. Bộ môn dị ứng học (2002). Chuyên đề dị ứng học tập I và tập II. NXB Y học.
4. Nguyễn Bá Hiên - Nguyễn Quốc Doanh - Phạm Sỹ Lăng - Nguyễn Thị Kim
Thành - Chu Đình Tới (2008). Vi sinh vật - Bệnh truyền nhiễm vật nuôi. NXB Giáo
dục, Hà Nội
5. Đỗ Thị Hòa - Bùi Quang Tề - Nguyễn Hữu Dũng - Nguyễn Thị Muội (2004). Bệnh
học thủy sản. NXB Nông nghiệp, Hà Nội
6. Nguyễn Ngọc Lanh - Văn ĐìnhHoa (2006). Miễn dịch học. NXB Y học Hà Nội
7. Vũ Minh Thục - Lương Thị Hồng Vân - Phạm Văn Thức (2005). Giáo trình miễn
dịch dị ứng học cơ sở. NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội
8.
B. Tài liệu nước ngoài
1. 1.C.L.Baldwin- C.J.Howard - J.Nacssens (2009).”Veterinary immunology and immunopathology”.
2. Goodman J.W. The immune response, In Stites D.P., Terr Al, Editor: Basic and
clinical immunology, ed 7, Norwalk, CT, 1991, Appleton and Lange, pp 34-44.
3. M.Toman (2000).”Veterinary immunology”.
4. Mosmann T.r., Coffman R.L., Th1 and Th2 cells: different pattern of lumphokine secrection lead to different functional properties, Annu. Rev. Immuno.l 7:145, 1989. 5. Weller P. F. The immunobiology of eosinophils, N. Engl. J. Med. 320:1110-1118,
Mục lục
Phần Mở đầu ... 2
I. Khái niệm về môn học ... 2
II. Vai trò và vị trí của môn học ... 2
III. Sơ lược lịch sử phát triển của miễn dịch học ... 2
1. Thời kỳ vacxin ... 3
2. Thời kỳ huyết thanh học ... 3
3. Thời kỳ hoá miễn dịch ... 3
4. Thời kỳ của miễn dịch tế bào ... 3
5. Thời kỳ điều hoà miễn dịch và sự hợp tác giữa các dòng tế bào B và T ... 3
IV. Khái quát nội dung chương trình môn học ... 4
1. Điều kiện tiên quyết ... 4
2. Nhiệm vụ của sinh viên ... 4
3. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên ... 4
4. Mục tiêu của môn học ... 4
5. Tài liệu học tập ... 4
Chương 1 Khái niệm về miễn dịch và PHÂN LOạI MIễN DịCH ... 5
1.1.1. Miễn dịch (Immunity) ... 5
1.1.2. Miễn dịch học (Immunology) ... 5
1.2. Phân loại miễn dịch ... 5
1.2.1. Dựa vào tính chất của miễn dịch ... 5
1.2.2. Dựa vào đối tượng miễn dịch ... 7
Căn cứ vào đối tượng miễn dịch, có thể chia miễn dịch thành các loại sau: ... 7
1.2.3. Dựa vào sự tồn tại của mầm bệnh khi có miễn dịch ... 8
1.2.4. Dựa vào tính đặc hiệu hay không đặc hiệu của miễn dịch ... 8
1.2.5. Dựa vào cơ chế, thành phần tham gia đáp ứng miễn dịch ... 9
Chương 2 Miễn dịch tự nhiên không đặc hiệu ... 10
2.1. Hàng rào vật lý ... 10 2.1.1. Vai trò của da ... 10 2.1.2. Niêm mạc ... 10 2.2. Hàng rào hoá học ... 11 2.2.1. Bổ thể (complement viết tắt là: C') ... 11 2.2.2. Interferon (IFN) ... 14
2.2.3. Các protein liên kết (Binding protein) ... 14
2.2.4. Properdin ... 15
2.2.5. Opsonin ... 15
2.2.6. Betalyzin... 15
2.3. Hàng rào tế bào ... 15
2.3.1. Tiểu thực bào (Microphage) ... 15
2.3.2. Đại thực bào (Macrophage) ... 16
2.3.3. Quá trình thực bào ... 16
2.4. Hàng rào thể chất ... 19
2.5. Phản ứng viêm không đặc hiệu ... 19
Chương 3 kháng nguyên ... 21
3.1. Khái niệm ... 21
3.2. Đặc tính của kháng nguyên ... 21
3.2.1. Tính sinh miễn dịch ... 21
3.2.2. Tính đặc hiệu của kháng nguyên ... 22
3.2.3. Đặc tính phụ của kháng nguyên ... 23
3.2.4. Số phận của kháng nguyên ... 24
3.3. Phân loại kháng nguyên ... 24
3.3.2. Dựa vào mối quan hệ của kháng nguyên với vật chủ ... 24
3.3.3. Dựa vào cấu trúc hoá học ... 25
3.3.4. Dựa theo sự tương tác của 2 dòng tế bào lympho T và B ... 25
3.3.5. Dựa vào đối tượng miễn dịch ... 26
3.4. Kháng nguyên phù hợp tổ chức chủ yếu MHC (Major Histocompatibility Complex antigen) ... 28
3.4.1. Đại cương ... 28
3.4.2. Cấu trúc ... 29
3.4.3. Phân bố và chức năng ... 31
Chương 4 Hệ thống miễn dịch của cơ thể ... 33
4.1. Khái niệm ... 33
4.2. Các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch ... 33
4.2.1. Các cơ quan lympho trung tâm (còn gọi là cơ quan lympho gốc) ... 33
4.2.2. Các cơ quan lympho ngoại vi (cơ quan thứ phát, cơ quan tác động) ... 37
4.3. Các tế bào có thẩm quyền miễn dịch ... 41
4.3.1. Tế bào lympho T ... 42
4.3.2. Tế bào lympho B ... 45
4.3.4. Những tế bào miễn dịch không đặc hiệu ... 46
Chương 5 Kháng thể dịch thể đặc hiệu ... 50
5.1. Khái niệm ... 50
5.2. Cấu trúc của kháng thể dịch thể đặc hiệu ... 50
5.3. Các quyết định kháng nguyên trên phân tử globulin miễn dịch ... 53
5.3.1. Cỏc quyết định isotype ... 53
5.3.2. Cỏc quyết định allotype ... 54
5.3.3. Cỏc quyết định idiotype ... 54
5.4. Đặc tính và chức năng của kháng thể dịch thể đặc hiệu ... 55
5.4.1. Đặc tính ... 55 5.4.2. Chức năng của kháng thể dịch thể ... 55 5.5. Các lớp của kháng thể dịch thể ... 56 5.5.1. Lớp IgG ... 56 5.5.2. Lớp IgM ... 57 5.5.3. Lớp IgA ... 58
5.5.4. Lớp IgE (còn gọi là Reagin) ... 58
5.5.5. Lớp IgD ... 59
5.6. Quy luật hình thành kháng thể dịch thể đặc hiệu ... 59
5.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành kháng thể đặc hiệu ... 61
5.7.1. ảnh hưởng của kháng nguyên ... 61
5.7.2. ảnh hưởng của chất bổ trợ ... 62
5.7.3. ảnh hưởng của cơ thể và điều kiện ngoại cảnh ... 62
5.8. Kháng thể đơn dòng (kháng thể đơn "clon" hoặc Monocyteclonal antibody) ... 63
5.8.1. Khái niệm ... 63
5.8.2. Nguyên tắc của phương pháp sản xuất kháng thể đơn dòng ngoài cơ thể ... 63
Chương 6 phản ứng giữa kháng nguyên và kháng thể ... 65
6.1. Sự kết hợp giữa kháng nguyên và kháng thể ... 65
6.1.1. Khái niệm ... 65
6.1.2. Kết quả sinh học của sự kết hợp giữa kháng nguyên và kháng thể ... 65
6.2. Phản ứng huyết thanh học ... 66
6.2.1. Cơ chế chung của phản ứng kết hợp giữa kháng nguyên và kháng thể dịch thể đặc hiệu ... 66
6.2.2. Các phản ứng huyết thanh học có thể quan sát trực tiếp ... 66
6.2.3. Các phản ứng huyết thanh học phải dùng kỹ thuật đánh dấu để phát hiện ... 78
Chương 7 đáp ứng miễn dịch và điều hòa miễn dịch ... 85
7.1. đáp ứng miễn dịch ... 85
7.1.1. Khái niệm chung ... 85
7.1.3. Các giai đoạn của quá trình đáp ứng miễn dịch đặc hiệu ... 86
7.2. Kiểm soát và điều hòa đáp ứng miễn dịch ... 93
7.2.1. Vai trò của dung thứ trong kiểm soát miễn dịch. ... 93
7.2.2. Vai trò của kháng nguyên trong kiểm soát đáp ứng miễn dịch ... 94
7.2.3. Vai trò của các tế bào trong điều hòa đáp ứng miễn dịch ... 95
7.2.4. Tác dụng điều hòa miễn dịch của các cytokine ... 96
7.2.5. Vai trò của kháng thể ... 97
7.2.6. Tương tác idiotyp trong điều hoà miễn dịch ... 98
7.2.7. ảnh hưởng của các yếu tố di truyền và thần kinh - nội tiết đến đáp ứng miễn dịch ... 98
7.2.8. ảnh hưởng của chế độ dinh dưỡng,lao tác, sang chấn và tuổi tác đến đáp ứng miễn dịch ... 99
Chương 8Miễn dịch và nhiễm khuẩn ... 101
8.1. Miễn dịch chống virus ... 101
8.1.1.Đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu ... 101
8.1.2. Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu ... 102
8.1.3. Sự lẩn tránh của virus ... 103
8.2. Miễn dịch chống vi khuẩn ... 104
8.2.1. Miễn dịch chống vi khuẩn sống bên ngoài tế bào ... 104
8.2.2. Miễn dịch chống vi khuẩn nội tế bào ... 106
8.3. Miễn dịch chống ký sinh trùng ... 106
8.3.1. Đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu ... 107
8.3.2. Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu ... 107
8.3.3. Sự né tránh đáp ứng miễn dịch của ký sinh trùng ... 107
Chương 9 Sai lạc miễn dịch và miễn dịch bệnh lý ... 109
9.1. Sai lạc miễn dịch ... 109
9.1.1. Dung thứ miễn dịch ... 109
9.1.2. Tự miễn dịch ... 110
9.1.3. Suy giảm miễn dịch ... 111
9.2. Miễn dịch bệnh lý ... 112