1. Kháng nguyên (Antigen)
1.1 Định nghĩa
1.2.1. Tính đặc hiệu
1.3. Phân loại kháng nguyên
1.3.1 Theo mối tương quan di truyền giữa KN và cơ thể nhận KN
- Kháng nguyên khác loài: KN của các loài khác nhau.
- Glucid: polyosid là những đại phân tử, có tính sinh kháng thể mạnh.
1.3.3. Theo cơ chế gây miễn dịch
- Kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức - Kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức
1.3.4. Theo quyết định kháng nguyên
1.5.1. Kháng nguyên của vi khuẩn
- Các kháng nguyên hoà tan:
2.1. Định nghĩa:
![[Image: khang%2Bthe.jpg]](https://lh3.googleusercontent.com/--e0smfJTXUE/VWh6OBJbbbI/AAAAAAAAAFU/WRPNINO4ocA/w405-h486-no/khang%2Bthe.jpg)
1.1 Định nghĩa
Kháng nguyên là những chất sau khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật sẽ được hệ thống miễn dịch nhận biết và đáp ứng, tức là sinh ra các kháng thể tương ứng có đặc tính kết hợp với kháng nguyên ấy. Từ định nghĩa trên cho thấy kháng nguyên có hai đặc tính cơ bản: tính đặc hiệu và tính sinh kháng thể.
1.2 Đặc tính của kháng nguyên 1.2.1. Tính đặc hiệu
Tính đặc hiệu của kháng nguyên là kháng nguyên nào được chỉ nhận biết bởi kháng thể mà nó tạo ra trong quá trình đáp ứng miễn dịch nhận biết, nói cách khác là: kháng nguyên nào thì kết hợp đặc hiệu với kháng thể tương ứng in vivo và invitro. Trong đáp ứng miễn dịch dịch thể, kháng thể đặc hiệu là các globulin miễn dịch. Trong đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào thì kháng thể đặc hiệu bám trên bề mặt tế bào lympho T (TCR – T cell receptor).
Tính đặc hiệu của kháng nguyên là nghiêm ngặt, nhưng trong thực tế lại có một số trường hợp xảy ra phản ứng chéo, nghĩa là hai kháng nguyên có nguồn gốc khác nhau nhưng lại phản ứng cùng một kháng thể. Do quá trình tiến hoá hoặc do ngẫu nhiên, các phân tử kháng nguyên của các loài khác nhau có thể có chung một vài nhóm quyết định kháng nguyên hoặc giống nhau về cấu trúc.
1.2.2. Tính sinh kháng thể Là khả năng kích thích hệ thống đáp ứng miễn dịch của cơ thể sản xuất kháng thể. Khả năng kích thích cơ thể sinh kháng thể của kháng nguyên phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Tính lạ: nói chung, KN có nguồn gốc di truyền càng khác “lạ” với cơ thể nhận thì tính đặc hiệu và tính sinh kháng thể càng mạnh. - Bản chất của kháng nguyên: tính sinh KT của KN phụ thuộc vào KN sống hay KN chết, độc tố nguyên độc lực hay đã giảm độc lực.
- Liều lượng kháng nguyên: Nếu liều KN quá ít sẽ không đủ khả năng kích thích, nhưng liều quá lớn lại gây trạng thái tê liệt miễn dịch.
- Lần vào của kháng nguyên: cùng một KN, nếu xâm nhập vào cơ thể lần thứ 2, thứ 3... sẽ kích thích cơ thể tạo kháng nguyên mạch và bền vững hơn so với KN xâm nhập lần đầu. Đó là cơ sở của việc tiêm nhắc lại một số vacxin.
- Đường vào của kháng nguyên: tuỳ đường xâm nhập mà mức độ kích thích tạo KT của KN khác nhau. KN qua da (bôi, tiêm trong da, dưới da, tiêm bắp) kích thích mạch các mô lympho ngoại vi, KN vào đường tĩnh mạch nhanh chóng kích thích các tế bào miễn dịch ở tuỷ xương, gan, lách...KN vào đường hô hấp phải có kích thước bé như bụi nhà, phấn hoa
- Yếu tố cơ địa: đây là yếu tố hình thành lên đáp ứng tạo KT khác nhau tuỳ theo loài, từng cá thể trong loài. 1.3. Phân loại kháng nguyên
1.3.1 Theo mối tương quan di truyền giữa KN và cơ thể nhận KN
- Kháng nguyên khác loài: KN của các loài khác nhau.
- Kháng nguyên đồng loài nhưng khác gen: do tính đa dạng gen học mà từng cá thể khác nhau trong một loài có những gen khác nhau.
- Tự kháng nguyên: bình thường cơ thể không sinh KT chống lại các tổ chức của mình. Trong một số trường hợp (do các yếu tố bên ngoài hoặc bên trong) làm biến đổi cấu trúc một số KN bản thân, biến chúng thành tự KN, hệ thống miễn dịch sinh KT chống lại KN bản thân gây ra bệnh tự miễn.
1.3.2 Theo bản chất hoá học - Glucid: polyosid là những đại phân tử, có tính sinh kháng thể mạnh.
- Lipid: các lipid đơn thuần không có tính KN. Khi lipid gắn với protein hoặc với glucid thì mới kích thích được cơ thể sinh KT.
- Protein: là loại KN phổ biến nhất trong tự nhiên và có tính KN tốt nhất. 1.3.3. Theo cơ chế gây miễn dịch
- Kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức - Kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức
1.3.4. Theo quyết định kháng nguyên
- Định nghĩa: Quyết định kháng nguyên là các điểm trên một phân tử kháng nguyên, nơi kết hợp đặc hiệu với kháng thể. Số lượng quyết định kháng nguyên tỉ lệ thuận với trọng lượng phân tử kháng nguyên. Có thể có vài vạn tới hàng triệu quyết định kháng nguyên trên một tế bào vi khuẩn.
- Dựa vào đặc điểm của các loại quyết định kháng nguyên mà có: + Kháng nguyên đơn giá: Kháng nguyên, trên phân tử chỉ chứa một loại quyết định kháng nguyên.
+ Kháng nguyên đa giá: Kháng nguyên, trên phân tử chứa nhiều loại quyết định kháng nguyên. + Kháng nguyên chéo: Những loại kháng nguyên khác nhau nhưng chứa một hoặc nhiều loại quyết định kháng nguyên giống nhau. Kháng nguyên chéo hay gặp giữa các loại vi khuẩn như E.coli với Shigella hoặc với phế cầu.
- Giá của kháng nguyên (hóa trị của kháng nguyên): đó là số lượng tối đa các quyết định kháng nguyên có khả năng kết hợp cùng một lúc với kháng thể tương ứng.
1.3.5. Theo đặc tính miễn dịch của kháng nguyên - Kháng nguyên hoàn toàn (complete antigen) là những kháng nguyên có khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch (sinh miễn dịch) và kết hợp đặc hiệu với kháng thể. Kháng nguyên này thường là polypeptid hoặc phức hợp protit
- Bán kháng nguyên (hapten) là những kháng nguyên không có khả năng kích thích sinh kháng thể nhưng khi gặp kháng thể thì kết hợp đặc hiệu. Bản chất các kháng nguyên này thường là acid nucleic, lipid hoặc polysaccharid.
1.4. Đặc tính của phản ứng kết hợp kháng nguyên - kháng thể - Sự kết hợp là thuận nghịch: Phức hợp không phải là phản ứng hoá học, do vậy sau khi kết hợp và phân ly thì cấu trúc hoá học của kháng nguyên hoặc kháng thể hầu như không có sự thay đổi.
- Kết hợp là đặc hiệu: kháng thể do kháng nguyên nào tạo ra chỉ kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên ấy. Tính chất này được ứng dụng rộng rãi để phát hiện và định lượng nhiều chất nếu người ta tạo được kháng thể chống chất đó
- Phản ứng tạo nhiệt: Nhiệt giải phóng ra từ 2,0 - 4,0 Kcal/mol khi kháng nguyên kết hợp với kháng thể.
1.5. Kháng nguyên vi sinh vật 1.5.1. Kháng nguyên của vi khuẩn
- Ngoại độc tố: Một số vi khuẩn tiết độc tố ra bên ngoài tế bào và được gọi là ngoại độc tố. Bản chất ngoại độc tố là những protein, thường là glycoprotein, cho nên chúng đều có tính kháng nguyên mạnh và có tính độc cao. Hầu hết ngoại độc tố có thể xử lý với các yếu tố lý hoá học để khử đi tính độc gọi là giải độc tố nhưng vẫn còn tính kháng nguyên. Vì vậy, có thể sử dụng để sản xuất kháng nguyên phòng bệnh.
- Kháng nguyên là các enzym: Ngoài enzym nội bào, vi khuẩn còn có enzym ngoại bào gồm 2 loại enzym chuyển hoá và enzym độc lực. Bản chất của enzym thường có cấu trúc là protein nên mang tính kháng nguyên cao và kích thích tạo thành các kháng thể đặc hiệu.
- Kháng nguyên vách tế bào (kháng nguyên thân O): Ở vi khuẩn Gram (+), các thành phần như polysaccharid, protein ở vách có tính kháng nguyên và tuỳ loại vi khuẩn mà các lớp trong vách quyết định tính đặc hiệu kháng nguyên thân. Ở vi khuẩn Gram (-), các lớp kháng nguyên vách gần như nhau. Đó là các phân tử LPS (lipopolysaccharid). Tính đặc hiệu của kháng nguyên O được quyết định bởi lớp polysaccharid ngoài cùng.
- Kháng nguyên vỏ (kháng nguyên K): Hầu hết các vi khuẩn có vỏ thì đều mang tính kháng nguyên. Bản chất hoá học là polypeptid hoặc polysaccharid nên khả năng sinh miễn dịch không cao nhưng khi gắn với tế bào vi khuẩn vẫn gây được miễn dịch.
- Kháng nguyên lông (kháng nguyên H): Sợi lông của vi khuẩn tạo thành bởi các protein sợi (Flagella). Lông được tổng hợp từ các acid amin dạng D nên đáp ứng kháng thể thường không mạnh. Kháng nguyên lông được dùng để phân loại một số vi khuẩn.
1.5.2. Các thành phần kháng nguyên của virus - Các kháng nguyên hoà tan:
Là những kháng nguyên thu được từ nuôi cấy tế bào nhiễm virus sau khi đã loại bỏ virus và các thành phần của tế bào. Các kháng nguyên này có thể là enzym, là thành phần cấu tạo mà virus tổng hợp thừa hoặc kháng nguyên bề mặt bong ra.
- Các kháng nguyên cấu tạo virus: Kháng nguyên lõi virus: acid nucleic là bán kháng nguyên nhưng nucleoprotein là kháng nguyên hoàn toàn của virus.
Kháng nguyên vỏ envelop: Vỏ envelop thường là lipoprotein hoặc glycoprotein. Trên vỏ thường có những kháng nguyên đặc hiệu như hemaglutinin (kháng nguyên H: yếu tố gây ngưng kết hồng cầu) hoặc neuraminidase (kháng nguyên N: enzym phá huỷ điểm tiếp nhận trên bề mặt tế bào cảm thụ).
Ngoài ra trên vỏ của một số virus còn có các gai nhú gắn vào có tác dụng làm cho virus bám vào tế bào cảm thụ như HIV. Đây là những kháng nguyên quan trọng trong chẩn đoán HIV.
2. Kháng thể (Antibody) 2.1. Định nghĩa:
Kháng thể là các phân tử globulin miễn dịch nên được gọi là immunoglobulin (có bản chất glycoprotein), do các tế bào lympho B cũng như các tương bào (biệt hóa từ lympho B) tiết ra để hệ miễn dịch nhận biết và vô hiệu hóa các tác nhân lạ, chẳng hạn các vi khuẩn hoặc virus. Mỗi kháng thể chỉ có thể nhận diện đặc hiệu một kháng nguyên duy nhất.
2.2. Cấu trúc của kháng thể:Phân tử kháng thể cấu tạo từ 4 chuỗi polypeptide, gồm hai chuỗi nặng (H, heavy) giống hệt nhau và hai chuỗi nhẹ (L, light) cũng giống hệt nhau. Có hai loại chuỗi nhẹ κ (kappa) và λ (lambda), do đó hai chuỗi nhẹ của mỗi phân tử immunoglobulin chỉ có thể cùng là κ hoặc cùng là λ. Các chuỗi của immunoglobulin liên kết với nhau bởi các cầu nối disulfide và có độ đàn hồi nhất định. Một phần cấu trúc của các chuỗi thì cố định nhưng phần đầu của hai "cánh tay" chữ Y thì rất biến thiên giữa các kháng thể khác nhau, để tạo nên các vị trí kết hợp có khả năng phản ứng đặc hiệu với các kháng nguyên tương ứng, điều này tương tự như một enzym tiếp xúc với cơ chất của nó. Có thể tạm so sánh sự đặc hiệu của phản ứng kháng thể-kháng nguyên như với ổ khóa và chìa khóa.
2.3. Phân loại kháng thể: Hiện nay, qua nghiên cứu có một số loại kháng thể như sau:
- IgG: là loại immunoglobulin monomer, là kháng thể phổ biến nhất trong máu và các dịch mô. Đây là loại kháng thể duy nhất có thể xuyên qua nhau thai, qua đó bảo vệ con trong những tuần lễ đầu đời sau khi sinh khi hệ miễn dịch của trẻ chưa phát triển. Vai trò chính của IgG là hoạt hóa bổ thể và opsonine hóa. Có
4 thứ lớp: IgG1 (66%), IgG2 (23%), IgG3 (7%) và IgG4 (4%) trong đó IgG4 không có chức năng hoạt hóa bổ thể. - IgA: IgA chiếm khoảng 15 - 20% các immunoglobulin trong máu, nó chủ yếu được tiết tại các mô niêm nhầy (chẳng hạn trong ống tiêu hóa và hệ hô hấp). Nó còn được tiết trong sữa, nước mắt và nước bọt. Lớp immunoglobulin này chống lại (bằng cách trung hòa) các tác nhân gây bệnh tại những nơi chúng được tiết ra. Nó không hoạt hóa bổ thể, khả năng opsonise hóa cũng rất yếu. Có hai dạng IgA là IgA1 (90%) và IgA2 (10%). Khác với IgA1, các chuỗi nặng và nhẹ của IgA2 không nối với nhau bằng các cầu disulfide mà bằng các liên kết không đồng hóa trị. IgA2 có ít trong huyết thanh, nhưng nhiều trong các dịch tiết.
- IgM: IgM tạo nên các polymer do các immunoglobulin liên kết với nhau bằng các cầu nối đồng hóa trị disulfide, thường là với dạng pentamer hoặc hexamer. Khối lượng phân tử của nó khá lớn, xấp xỉ 900 kDa. Vì là một phân tử lớn, IgM không có khả năng xuyên thấm, nó chỉ tồn tại với lượng rất nhỏ trong dịch kẽ. IgM chủ yếu ở trong huyết tương. Nhờ tính chất polymer, IgM rất "háu" kháng nguyên và rất hiệu quả trong việc hoạt hóa bổ thể. Nó còn được gọi là các "kháng thể tự nhiên" vì lưu hành trong máu ngay cả khi không có bằng chứng về sự tiếp xúc với kháng nguyên.
- IgE: là loại immunoglobulin monomer trong đó carbonhydrate chiếm tỷ lệ khá lớn. Khối lượng phân tử của IgE là 190 kDa. IgE có trên màng bào tương của bạch cầu ái kiềm và tế bào mast ở mô liên kết. IgE giữ một vai trò trong phản ứng quá mẫn cấp cũng như trong cơ chế miễn dịch chống ký sinh trùng. Kháng thể loại IgE cũng có trong các dịch tiết, không hoạt hóa bổ thể và là loại immunoglobulin dễ bị hủy bởi nhiệt.
- IgD: là loại immunoglobulin monomer chiếm chưa đầy 1% trên màng tế bào lympho B. Chức năng của IgD chưa được hiểu biết đầy đủ, nó thường biểu hiện đồng thời với IgM và được xem như một chỉ dấu (marker) của tế bào B trưởng thành nhưng chưa tiếp xúc kháng nguyên. Có lẽ nó tham gia vào cơ chế biệt hóa của tế bào B thành tương bào và tế bào B ghi nhớ.
2.4. Vai trò của kháng thể ![[Image: doc%2Bto.jpg]](https://lh4.googleusercontent.com/-DX-rFUg6evg/VWh6OTSwKFI/AAAAAAAAAFM/naF23RQonV0/w519-h322-no/doc%2Bto.jpg)
![[Image: doc%2Bto%2B2.jpg]](https://lh6.googleusercontent.com/-Ewb-so-NGjw/VWh6OLyYffI/AAAAAAAAAFQ/XU_MXvhcA5c/w491-h312-no/doc%2Bto%2B2.jpg)
Trong một đáp ứng miễn dịch, kháng thể có 3 chức năng chính: gắn với kháng nguyên, kích hoạt hệ thống bổ thể và huy động các tế bào miễn dịch.
Các độc tố của vi khuẩn bên cạnh một tế bào cơ thể
- Liên kết với kháng nguyên: Các immunoglobulin có khả năng nhận diện và gắn một cách đặc hiệu với 1 kháng nguyên tương ứng. Một thí dụ để miêu tả lợi ích của kháng thể là trong phản ứng chống độc tố vi khuẩn. Kháng thể gắn với và qua đó trung hòa độc tố, ngăn ngừa sự bám dính của các độc tố trên lên các thụ thể tế bào. Như vậy, các tế bào cơ thể tránh được các rối loạn do các độc tố đó gây ra. Tương tự như vậy, nhiều virus và vi khuẩn chỉ gây bệnh khi bám được vào các tế bào cơ thể. Vi khuẩn sử dụng các phân tử bám dính là adhesine, còn virus sở hữu các protein cố định trên lớp vỏ ngoài. Các kháng thể kháng-adhesine và kháng-proteine capside virus sẽ ngăn chặn các vi sinh vật này gắn vào các tế bào đích của chúng.
- Hoạt hóa bổ thể: Một trong những cơ chế bảo vệ cơ thể của kháng thể là việc hoạt hóa dòng thác bổ thể. Bổ thể là tập hợp các protein huyết tương khi được hoạt hóa sẽ tiêu diệt các vi khuẩn xâm hại bằng cách: (1) đục các lỗ thủng trên vi khuẩn, (2) tạo điều kiện cho hiện tượng thực bào, (3) thanh lọc các phức hợp miễn dịch và (4) phóng thích các phân tử hóa hướng động.
- Hoạt hóa các tế bào miễn dịch: Sau khi gắn vào kháng nguyên ở đầu biến thiên (Fab), kháng thể có thể liên kết với các tế bào miễn dịch ở đầu hằng định (Fc). Những tương tác này có tầm quan trọng đặc biệt trong đáp ứng miễn dịch. Như vậy, các kháng thể gắn với một vi khuẩn có thể liên kết với một đại thực bào và khởi động hiện tượng thực bào. Các tế bào lympho NK (Natural Killer) có thể thực hiện chức năng độc tế bào và ly giải các vi khuẩn bị opsonine hóa bởi các kháng thể.
