Miễn dịch ở động vật SVIP

I. Nguyên nhân gây bệnh ở người và động vật

Bệnh là sự sai lệch hoặc tổn thương về cấu trúc và chức năng của bất kì bộ phận, cơ quan, hệ thống nào của cơ thể, biểu hiện bằng một bộ triệu chứng đặc trưng giúp thầy thuốc có thể chẩn đoán xác định và chẩn đoán phân biệt, ngay cả khi chưa rõ nguyên nhân, bệnh lí học và tiên lượng.

Nguyên nhân gây bệnh cho người và động vật rất nhiều, có thể từ bên ngoài (tác nhân sinh học, vật lí, hóa học) hoặc bên trong cơ thể (yếu tố di truyền, thoái hóa mô do tuổi già,...).

II. Khái niệm miễn dịch

Miễn dịch là khả năng cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh, đảm bảo cho cơ thể khỏe mạnh, không bị mắc bệnh.

Ở người và động vật, chức năng bảo vệ chống lại các tác nhân gây bệnh do hệ miễn dịch đảm nhận. Hệ miễn dịch bao gồm mô, cơ quan, tế bào bạch cầu, một số phân tử protein trong máu, cùng tham gia tạo thành các phòng tuyến bảo vệ, chống lại sự xâm nhập của các tác nhân gây bệnh.

Hai phòng tuyến bảo vệ cơ thể do hệ miễn dịch tạo thành là hệ miễn dịch không đặc hiệu và miễn dịch đặc hiệu.

III. Miễn dịch không đặc hiệu

Miễn dịch không đặc hiệu (miễn dịch bẩm sinh hoặc miễn dịch tự nhiên) thể hiện đáp ứng giống nhau chống lại các tác nhân gây bệnh khác nhau (không đặc hiệu đối với tác nhân gây bệnh).

Miễn dịch không đặc hiệu bao gồm:

• Hàng rào bảo vệ vật lí và hóa học.
• Các đáp ứng không đặc hiệu: thực bào, viêm, sốt và tạo peptide, protein chống lại mầm bệnh.

1. Hàng rào bảo vệ vật lí và hóa học

Lớp tế bào biểu mô lót trong các hệ tiêu hóa, hô hấp, bài tiết, sinh sản và da tạo thành hàng rào vật lí và hóa học ngăn chặn mầm bệnh.

2. Các đáp ứng không đặc hiệu

• Thực bào
  • Đại thực bào, bạch cầu trung tính nhận biết và thực bào mầm bệnh xâm nhập vào cơ thể.
  • Trong máu còn có tế bào giết tự nhiên phá hủy tế bào nhiễm virus và các tế bào khối u, bạch cầu ưa acid tiết ra độc tố tiêu diệt giun kí sinh.
• Viêm: Phản ứng viêm xảy ra khi một vùng nào đó của cơ thể bị tổn thương và bắt đầu nhiễm trùng. Các tế bào bị tổn thương tiết ra chất hóa học kích thích dưỡng bào và bạch cầu ưa kiềm giải phóng histamin. Histamin làm các mạch máu ở vùng lân cận dãn ra và tăng tính thấm đối với huyết tương. Mạch máu dẫn đưa nhiều máu và bạch cầu đến vùng tổn thương. Các bạch cầu thực bào vi khuẩn, virus, ngăn chặn chúng phát tán sang các vùng khác.
• Sốt là tình trạng thân nhiệt cơ thể tăng lên và duy trì ở mức cao hơn thân nhiệt bình thường. Khi vùng tổn thương nhiễm khuẩn, đại thực bào thực bào vi khuẩn, virus và tiết ra chất gây sốt kích thích trung khu điều hòa thân nhiệt ở vùng dưới đồi, làm cơ thể tăng sinh nhiệt và sốt. Sốt có tác dụng bảo vệ cơ thể qua:
  • Ức chế vi khuẩn, virus tăng sinh.
  • Làm gan tăng nhận sắt từ máu, đây là chất cần cho sinh sản của vi khuẩn.
  • Làm tăng hoạt động thực bào của bạch cầu.
• Các peptide và protein chống lại mầm bệnh:
  • Các tế bào cơ thể bị nhiễm virus tiết ra interferon, chất này kích thích các tế bào không bị nhiễm, sản sinh ra các protein ức chế sự sinh sản của virus.
  • Khoảng 30 protein thuộc hệ thống bổ thể lưu hành trong máu ở trạng thái bất hoạt và chỉ được hoạt hóa khi tiếp xúc với các chất trên bề mặt vi khuẩn. Sự hoạt hóa gây ra một chuỗi các phản ứng hóa sinh làm tan vỡ các tế bào có vi khuẩn xâm nhập.

IV. Miễn dịch đặc hiệu

Miễn dịch đặc hiệu (miễn dịch thích ứng hoặc miễn dịch thu được) chỉ có ở động vật có xương sống, là phản ứng đặc hiệu chống lại những mầm bệnh riêng biệt khi chúng xâm nhập vào cơ thể.

1. Kháng nguyên là gì?

Kháng nguyên là những phân tử ngoại lai gây ra đáp ứng miễn dịch đặc hiệu.

Nhiều kháng nguyên nhô ra từ mầm bệnh hoặc từ tế bào lạ khác (mô cấy truyền). Một số kháng nguyên là độc tố của vi khuẩn, nọc độc của rắn.

Kháng nguyên có những nhóm amino acid nhỏ gọi là quyết định kháng nguyên hay epitope. Mỗi kháng nguyên đơn lẻ thường có một số quyết định kháng nguyên. Nhờ quyết định kháng nguyên mà tế bào miễn dịch và kháng thể mới nhận biết được kháng nguyên tương ứng.

2. Tế bào B, tế bào T và kháng thể

Tế bào B và tế bào T có các thụ thể kháng nguyên trên màng sinh chất. Thụ thể kháng nguyên có vùng nhận diện và gắn với kháng nguyên qua quyết định kháng nguyên tương ứng, giống như chìa khóa với ổ khóa.

Tất cả thụ thể kháng nguyên trên một tế bào B hoặc một tế bào T đều giống hệt nhau nên chúng chỉ gắn với loại kháng nguyên tương ứng qua quyết định kháng nguyên.

Khi tế bào B hoạt hóa, phân chia tạo thành các tương bào. Các tương bào sản sinh ra các thụ thể kháng nguyên và đưa vào máu. Các thụ thể kháng nguyên tự do trong máu gọi là kháng thể hay globulin miễn dịch (Ig).

Tất cả kháng thể được tạo ra từ các tương bào thuộc một dòng tế bào B đều giống hệt nhau nên chúng chỉ gắn với kháng nguyên tương ứng qua quyết định kháng nguyên.

3. Cơ chế miễn dịch đặc hiệu

Miễn dịch đặc hiệu gồm miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào.

Cơ chế miễn dịch đặc hiệu diễn ra như sau:

• Mầm bệnh xâm nhập vào cơ thể bị các tế bào trình diện kháng nguyên (đại thực bào, tế bào B và tế bào chia nhánh) bắt giữ và thực bào. Các tế bào trình diện kháng nguyên đem kháng nguyên trình diện tế bào T hỗ trợ và làm tế bào T hỗ trợ hoạt hóa.
• Tế bào T hỗ trợ hoạt hóa phân chia tạo ra dòng tế bào T hỗ trợ và dòng tế bào T hỗ trợ nhớ. Dòng tế bào T hỗ trợ gây ra miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào.
• Miễn dịch dịch thể: Các tế bào T hỗ trợ tiết ra cytokine gây hoạt hóa tế bào B, khởi đầu cho miễn dịch dịch thể. Tế bào B tăng sinh và biệt hóa, tạo ra dòng tương bào và dòng tế bào B nhớ. Các tương bào sản sinh ra kháng thể IgG. Kháng thể lưu hành trong máu và tiêu diệt mầm bệnh trong máu theo nhiều cách khác nhau.
• Miễn dịch tế bào: Các tế bào T hỗ trợ tiết cytokine còn làm tế bào T độc hoạt hóa, khởi đầu cho miễn dịch tế bào. Để trở nên hoạt hóa, ngoài tế bào T hỗ trợ, tế bào T độc còn cần tương tác với tế bào trình diện kháng nguyên. Tế bào T độc phân chia, tạo ra dòng tế bào T độc hoạt hóa và dòng tế bào T độc nhớ. Các tế bào T độc lưu hành trong máu và tiết ra độc tố tiêu diệt các tế bào nhiễm mầm bệnh. 

4. Đáp ứng miễn dịch nguyên phát và thứ phát

Hệ miễn dịch tiếp xúc lần đầu tiên với kháng nguyên sẽ tạo ra đáp ứng miễn dịch nguyên phát. Nếu sau đó, hệ miễn dịch lại tiếp xúc với chính loại kháng nguyên đó thì sẽ tạo ra đáp ứng miễn dịch thứ phát. Nhờ tế bào nhớ tạo ra ở đáp ứng miễn dịch nguyên phát nên đáp ứng miễn dịch thứ phát diễn ra nhanh hơn (2 - 3 ngày so với 7 - 10 ngày), số lượng tế bào miễn dịch (tế bào T, tế bào B) và kháng thể nhiều hơn, đồng thời duy trì ở mức cao lâu hơn dẫn đến khả năng chống lại mầm bệnh hiệu quả, giúp người và vật nuôi không bị bệnh hoặc có mắc bệnh thì cũng rất nhẹ.

Vaccine được điều chế để phòng các bệnh do virus, vi khuẩn. Vaccine thường được sản xuất dưới dạng dung dịch tiêm có chứa kháng nguyên được xử lí, không còn khả năng gây bệnh.

5. Dị ứng

Dị ứng là phản ứng quá mức của cơ thể đối với kháng nguyên nhất định (cơ thể quá mẫn cảm với kháng nguyên).

Một số người có phản ứng quá mức với loại kháng nguyên nào đó, những người khác thì không. Kháng nguyên trong phản ứng dị ứng gọi là dị nguyên. Dị nguyên có ở phấn hoa, bào tử nấm, lông động vật, nọc ong, hải sản, sữa,...

Một số thuốc kháng sinh được coi là dị nguyên vì chúng gây ra phản ứng dị ứng. Phản ứng dị ứng diễn ra theo trình tự dưới đây:

• Dị nguyên kích thích hệ miễn dịch tạo ra tương bào, tương bào tạo ra kháng thể IgE.
• IgE gắn vào dưỡng bào tạo thành phức hợp kháng thể - dưỡng bào.
• Dị nguyên gắn vào phức hợp IgE - dưỡng bào gây giải phóng histamin và các chất gây dị ứng khác.

Chất gây ra triệu chứng dị ứng chủ yếu là histamin. Histamin đi theo máu đến các mô gây ra các triệu chứng dị ứng như dãn mạch ngoại vi, tăng tính thấm ở mao mạch, ngứa, hắt hơi, sổ mũi, chảy nước mắt, co thắt phế quản gây khó thở,...

Phản ứng dị ứng cấp tính đôi khi đưa đến sốc phản vệ. Sốc phản vệ xảy ra xảy ra khi dị nguyên gây giải phóng lượng lớn histamin trên diện rộng. Hậu quả là co thắt phế quản, dãn các mạch máu ngoại vi, huyết áp giảm nhanh,... dẫn đến não, tim không nhận đủ máu và O₂. Tình trạng thiếu O₂ có thể gây tử vong sau vài phút.

V. Các bệnh phát sinh do chức năng hệ miễn dịch bị phá vỡ

1. Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải

Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải ở người do một loại retrovirus có tên là HIV gây ra. Khi vào cơ thể, HIV xâm nhập và tăng sinh trong tế bào T hỗ trợ và tiêu diệt tế bào này, dẫn đến làm suy yếu dần đáp ứng miễn dịch dịch thể và đáp ứng miễn dịch tế bào. Kết quả là khả năng chống nhiễm trùng và ung thư ngày càng suy giảm.

Những loại bệnh phát sinh do hệ miễn dịch suy giảm gọi là "bệnh cơ hội". Các bệnh cơ hội thường rất nhiều như lao, tiêu chảy, viêm não, viêm phổi, ung thư,... Do rất nhiều bệnh cùng xuất hiện khi hệ miễn dịch suy giảm nên người ta gọi là Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải.

2. Bệnh ung thư

Bệnh ung thư là do một nhóm tế bào trở nên bất thường và phân chia liên tục, không kiểm soát được dẫn đến tạo thành khối u, gọi là u ác tính. U ác tính có xu hướng phát triển nhanh, xâm lấn các mô bình thường bên cạnh. Tế bào u ác tính có thể tác ra khỏi khối u đi theo đường máu hoặc bạch huyết đến các vị trí khác trong cơ thể và hình thành khối u ác tính mới, quá trình này gọi là di căn. Khi tế bào ung thư di chuyển vào tủy xương và hình thành khối u ác tính trong tủy xương, gây cản trở chức năng sản sinh tế bào máu, trong đó có các tế bào bạch cầu. Hậu quả là hệ miễn dịch bị suy yếu, dẫn đến giảm khả năng tiêu diệt tế bào ung thư và mầm bệnh.

3. Bệnh tự miễn

Bệnh tự miễn là bệnh mà hệ miễn dịch của cơ thể bị rối loạn, mất khả năng phân biệt các kháng nguyên ngoại lai với tế bào, cơ quan của cơ thể, dẫn đến các tế bào miễn dịch hoặc kháng thể do cơ thể sản sinh ra tấn công, hủy hoại các tế bào, cơ quan của chính mình và gây ra bệnh tự miễn. 

Nguyên nhân gây ra bệnh tự miễn có thể do gene, do một số yếu tố môi trường như tia phóng xạ, hóa chất, virus, vi khuẩn,... Các yếu tố này gây biến đổi thành phần cấu tạo của tế bào cơ thể, làm hệ miễn dịch coi tế bào như là chất ngoại lai. Người ta đã phát hiện ra hơn 60 bệnh tự miễn.

1. Nguyên nhân bên ngoài gây bệnh cho động vật như các tác nhân sinh học, vật lí, hóa học hoặc bên trong cơ thể như đột biến gên, đột biến nhiễm sắc thể, thoái hóa mô do tuổi già.

2. Miễn dịch là khả năng cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh, đảm bảo cho cơ thể khỏe mạnh, không mắc bệnh.

3. Miễn dịch không đặc hiệu gồm hàng rào bảo vệ vật lí, hóa học và các đáp ứng không đặc hiệu. Miễn dịch đặc hiệu gồm miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào.

4. Tiêm chủng vaccine chủ động tạo ra đáp ứng miễn dịch.

5. Dị ứng là phản ứng quá mức của cơ thể đối với kháng nguyên.

6. Bệnh ung thư, tự miễn, AIDS là do chức năng hệ miễn dịch bị phá vỡ.