Miễn dịch bẩm sinh là gì

Hệ miễn dịch phân biệt bản thân với yếu tố lạ và loại bỏ khỏi cơ thể các phân tử và tế bào lạ tiềm tàng nguy hiểm. Hệ miễn dịch cũng có khả năng nhận biết và tiêu diệt các tế bào bất thường xuất phát từ các mô vật chủ. Bất kỳ phân tử nào có khả năng được hệ miễn dịch nhận biết được coi là một kháng nguyên (Ag).

Da, giác mạc và niêm mạc đường hô hấp, đường tiêu hóa và tiết niệu sinh dục tạo thành hàng rào vật lý, là tuyến phòng ngự đầu tiên của cơ thể. Một số hàng rào này cũng có chức năng miễn dịch hoạt động:

Bên ngoài, lớp lớp thượng bì sừng hóa: Các tế bào sừng trong da tiết ra các chất peptide kháng khuẩn (defensins), tuyến bã và tuyến mồ hôi tiết ra các chất ức chế vi khuẩn (ví dụ acid lactic, axit béo). Ngoài ra, nhiều tế bào miễn dịch (ví dụ, các tế bào mast, lympho bào trong biểu mô, các tế bào Langerhans lấy mẫu Ag) nằm trong da.

Niêm mạc đường hô hấp, đường tiêu hoá và đường sinh dục tiết niệu: chất nhầy có chứa các chất kháng khuẩn, như lysozyme, lactoferrin, và kháng thể bài tiết IgA (SIgA).

Sự xâm nhập các hàng rào giải phẫu có thể khởi phát 2 loại phản ứng miễn dịch:

Bẩm sinh

Mắc phải

Nhiều thành phần phân tử (ví dụ, bổ thể, cytokine, các protein giai đoạn cấp tính) tham gia vào cả miễn dịch bẩm sinh và mắc phải.

Miễn dịch bẩm sinh

Sự miễn dịch bẩm sinh (tự nhiên) không đòi hỏi sự phơi nhiễm trước với kháng nguyên (tức là trí nhớ miễn dịch) để có thể hình thành. Do đó, cơ chế miến dịch này có thể đáp ứng ngay lập tức với sự xâm nhập. Nó nhận ra chủ yếu các phân tử kháng nguyên phân bố rộng rãi hơn là đặc trưng cho một sinh vật hoặc tế bào.

Các thành phần bao gồm

Tế bào thực bào

Các tế bào giống lympho tự nhiên (ví dụ, các tế bào diệt tự nhiên)

Bạch cầu nhân đa hình

Tế bào thực bào (bạch cầu đa nhân trung tính trong máu và mô, tế bào đơn nhân trong máu, đại thực bào trong các mô) tiêu hoá và phá hủy các kháng nguyên xâm nhập. Sự tấn công của các tế bào thực bào có thể được tạo điều kiện khi kháng nguyên được bao phủ bởi kháng thể (Ab), được tạo ra như một phần của miễn dịch thu được, hoặc khi các protein bổ thể opsonin hóa kháng nguyên.

Tế bào diệt tự nhiên giết các tế bào nhiễm virus và một số tế bào khối u.

Bạch cầu đa nhân (bạch cầu trung tính, bạch cầu ái toan, bạch cầu ái kiềm) và tế bào đơn nhân (mono bào, đại thực bào, tế bào mast) giải phóng các chất trung gian gây viêm.

Miễn dịch mắc phải

Miễn dịch mắc phải (adaptive) cần phải có sự tiếp xúc trước với kháng nguyên và do đó cần thời gian để phát triển sau tiếp xúc ban đầu với một yếu tố xâm nhập mới. Sau đó, đáp ứng rất nhanh. Hệ thống ghi nhớ các phơi nhiễm trong quá khứ và kháng nguyên đặc hiệu.

Các thành phần bao gồm

Tế bào T

Tế bào B

Miễn dịch mắc phải bao gồm

Miễn dịch qua trung gian tế bào: Xuất phát từ một số Đáp ứng tế bào T

Miễn dịch dịch thể: Có nguồn gốc từ Đáp ứng tế bào B (Các tế bào B tiết ra kháng thể hòa tan đặc hiệu với kháng nguyên)

Tế bào B và tế bào T làm việc cùng nhau để phá hủy các yếu tố xâm nhập. Tế bào trình diện kháng nguyên cần thiết để trình diện kháng nguyên cho tế bào T.

Đáp ứng miễn dịch

Miễn dịch bảo vệ hiệu quả đòi hỏi phải kích hoạt, điều chỉnh và dung giải phản ứng miễn dịch.

Kích hoạt

Hệ thống miễn dịch được kích hoạt khi một kháng nguyên lạ (Ag) được nhận ra bởi các kháng thể lưu hành (Abs) hoặc thụ thể bề mặt tế bào. Những thụ thể này có thể

Đặc hiệu cao (kháng thể biểu hiện trên tế bào B hoặc thụ thể tế bào T)

Đặc hiệu phổ rộng (ví dụ, các thụ thể nhận dạng đặc trưng như thụ thể Toll-like, mannose và scavenger trên các tế bào đuôi gai và các tế bào khác)

Các thụ thể với phổ đặc hiệu rộng nhận dạng các mẫu phân tử liên quan đến bệnh lý vi khuẩn trong các yếu tố ngoại vi như lipopolysaccharide Gram âm, peptidoglycans Gram dương, flagellin vi khuẩn, các dinucleotide cytosine-guanosine chưa được methyl hóa (CpG motifs) và RNA chuỗi kép siêu vi. Những thụ thể này cũng có thể nhận ra các phân tử được tạo ra bởi các tế bào bị stress hoặc bị nhiễm trùng (được gọi là mô hình phân tử thiệt hại).

Sự kích hoạt cũng có thể xảy ra khi các phức hợp kháng nguyên - kháng thể và phức hợp vi sinh gắn vào các thụ thể bề mặt cho vùng phân đoạn có khả năng tinh thể hóa (Fc) của IgG (Fc-gamma R) và cho C3b và iC3b.

Một khi được nhận ra, phức hợp kháng nguyên, kháng nguyên - kháng thể, hoặc phức hợp vi sinh vật bổ thể sẽ được thực bào. Hầu hết các vi sinh vật đều bị giết chết sau khi chúng bị thực bào, nhưng một số khác lại ức chế khả năng giết chết tế bào trong nội bào (ví dụ, mycobacteria đã bị bắt bởi đại thực bào ức chế khả năng giết chết của tế bào đó). Trong những trường hợp như vậy, các cytokine có nguồn gốc từ tế bào T, đặc biệt là các interferon-gamma (IFN-gamma), kích thích thực bào để sản xuất nhiều enzyme ly giải và các sản phẩm diệt vi khuẩn khác và do đó tăng cường khả năng giết hoặc cô lập các vi sinh vật.

Trừ phi kháng nguyên bị thực bào và giáng hoá nhanh (một sự kiện không thường xuyên), đáp ứng miễn dịch mắc phải được bổ sung. Đáp ứng này bắt đầu bằng

Lách để kháng nguyên lưu hành

Hạch bạch huyết khu vực cho kháng nguyên mô

Các mô bạch huyết gắn liền với niêm mạc (ví dụ, amidan, adenoids, các mảng Peyer) cho kháng nguyên niêm mạc

Ví dụ, các tế bào đuôi gai Langerhans trong da thực bào kháng nguyên và di chuyển đến các hạch bạch huyết vùng; ở đó, các peptide có nguồn gốc từ kháng nguyên được biểu hiện trên bề mặt tế bào trong các phân tử phức hợp hòa hợp mô class II (MHC), nó trình diện peptide cho các tế bào T hỗ trợ CD4 (TH) . Khi mà tế bào TH tham gia phức hợp MHC-peptide và nhận được các tín hiệu đồng kích thích khác nhau, nó được kích hoạt để biểu hiện thụ thể cho cytokine IL-2 và tiết ra một số cytokine. Mỗi tập con của tế bào TH tiết ra các phức hợp khác nhau và do đó tạo thành các phản ứng miễn dịch khác nhau.

Các phân tử MHC class II thường trình diện các peptide có nguồn gốc từ kháng nguyên ngoại bào (ngoại sinh) (ví dụ, từ nhiều vi khuẩn) đến tế bào CD4 TH ; ngược lại, các phân tử MHC trong lớp I thường trình diện các peptide có nguồn gốc từ kháng nguyên nội bào (nội sinh) (ví dụ, từ virut) đến tế bào T CD8. Các tế bào T gây độc được kích hoạt sau đó giết chết các tế bào bị nhiễm bệnh.

Điều hòa

Phản ứng miễn dịch phải được điều chỉnh để tránh những tổn thương thái quá với vật chủ (ví dụ như phản vệ, sự hủy hoại mô lan rộng). Các tế bào T điều hòa (hầu hết biểu hiện yếu tố phiên mã Foxp3) giúp kiểm soát phản ứng miễn dịch thông qua sự bài tiết các cytokine ức chế miễn dịch như IL-10 và yếu tố tăng trưởng biến đổi-beta (TGF-beta), hoặc thông qua một cơ chế tiếp xúc với tế bào kém xác định.

Những tế bào điều hòa này giúp ngăn ngừa phản ứng tự miễn dịch và có thể giúp giải quyết những phản ứng đang diễn ra đối với kháng nguyên ngoại sinh.

Dung giải

Đáp ứng miễn dịch dung giải khi kháng nguyên bị tách ra hoặc loại bỏ khỏi cơ thể. Nếu không có sự kích thích của kháng nguyên, sự tiết ra của cytokine sẽ dừng lại, và các tế bào T gây độc được kích hoạt sẽ tự chết theo chương trình. Sự chết theo chương trình đánh dấu một tế bào cho sự thực bào ngay lập tức, ngăn ngừa sự lan tỏa của các thành phần nội bào và sự phát triển phản ứng viêm thứ phát. Tế bào T và tế bào B đã biệt hóa thành các tế bào nhớ được đặc cách nằm ngoài chương trình này.

Lão khoa cơ bản

Với sự lão hóa, hệ thống miễn dịch trở nên kém hiệu quả theo những cách sau:

Hệ thống miễn dịch trở nên ít có khả năng phân biệt được bản thân với ngoại lai, làm cho các rối loạn tự miễn dịch trở nên phổ biến hơn.

Các đại thực bào tiêu diệt các vi khuẩn, tế bào ung thư và các kháng nguyên khác (Ag) chậm hơn, có thể góp phần làm tăng tỷ lệ mắc bệnh ung thư ở người cao tuổi.

Tế bào T phản ứng với kháng nguyên kém nhanh hơn .

Có ít lympho bào hơn có thể đáp ứng với kháng nguyên mới.

Cơ thể lão hóa tạo ra ít bổ thể để đáp ứng với các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn.

Mặc dù nồng độ kháng thể tổng thể (Ab) không giảm đáng kể, ái tính liên kết giữa Ab với Ag bị giảm, có thể góp phần làm tăng tỷ lệ mắc bệnh viêm phổi, cúm, viêm nội tâm mạc nhiễm trùng và uốn ván và tăng nguy cơ tử vong do những rối loạn này trong số người lớn tuổi. Những thay đổi này có thể phần nào giải thích tại sao vắc-xin lại kém hiệu quả ở người cao tuổi.