Bài giảng Kháng nguyên - Trình diện kháng nguyên

KHÁNG NGUYÊN TRÌNH DIỆN KHÁNG NGUYÊN Mục tiêu: 1. Nêu được khái niệm của kháng nguyên, bản chất và đặc tính của kháng nguyên 2. Nêu được đặc điểm của các con đường xử lý kháng nguyên. 3. Trình bày được quá trình xử lý kháng nguyên. Khái niệm kháng nguyên Kháng nguyên (antigen) là những phân tử lạ hoặc vật lạ, thường là các protein, khi xâm nhập vào cơ thể chủ thì có khả năng kích thích cơ thể chủ sinh ra các đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chống lại chúng. Bản chất của kháng nguyên - Thường là protein, nhưng cũng cú thể là polysaccharide, lipid phức tạp, một số gốc hoỏ chất đơn giản (hapten). - Cỏc hapten muốn kớch thớch cơ thể sinh ra ĐƯMD thỡ phải kết hợp với một protein (cú thể là protein của cơ thể chủ), protein đú được gọi là protein tải (carrier protein). Đỏp ứng miễn dịch sinh ra cú tớnh đặc hiệu với phần khỏng nguyờn khụng phải là protein. Đặc tính của kháng nguyên Tớnh sinh miễn dịch và tớnh khỏng nguyờn Tớnh sinh miễn dịch và tớnh khỏng nguyờn là hai phạm trự liờn quan đến nhau nhưng khỏc hẳn nhau. - Tớnh sinh miễn dịch (immunogenicity) là khả năng kớch thớch sinh ra đỏp ứng miễn dịch dịch thể hoặc đỏp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào đặc hiệu với khỏng nguyờn: Tế bào B + Khỏng nguyờn  Đỏp ứng miễn dịch dịch thể Tế bào T + Khỏng nguyờn  Đỏp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào Với ý nghĩa này chỳng ta cú thể gọi cỏc khỏng nguyờn dưới một tờn khỏc chớnh xỏc hơn là chất sinh miễn dịch (immunogen). - Tớnh khỏng nguyờn (antigenticity) là khả năng kết hợp một cỏch đặc hiệu của khỏng nguyờn với cỏc sản phẩm cuối cựng của cỏc đỏp ứng trờn (tức là với khỏng thể trong đỏp ứng miễn dịch dịch thể hoặc cỏc thụ thể của tế bào lympho T dành cho khỏng nguyờn trong đỏp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào). Đặc tính của kháng nguyên Tính đặc hiệu của kháng nguyên - Tớnh đặc hiệu của khỏng nguyờn là khả năng một khỏng nguyờn cú thể kết hợp đặc hiệu với cỏc thành phần của đỏp ứng miễn dịch do chớnh khỏng nguyờn đú kớch thớch tạo ra. Tớnh đặc hiệu của khỏng nguyờn phụ thuộc và hai yếu tố: + Cấu trỳc đặc hiệu của khỏng nguyờn – hay cũn gọi là cỏc quyết định khỏng nguyờn + Khả năng nhận biết đặc hiệu của cỏc tế bào lympho tỳc chủ thụng qua cỏc thụ thể bề mặt. - Cỏc tế bào miễn dịch khụng phản ứng với hoặc khụng nhận diện toàn bộ phõn tử khỏng nguyờn mà chỳng chỉ nhận diện những vị trớ nhất định trờn phõn tử khỏng nguyờn. Những vị trớ đú được gọi là cỏc epitope hay cỏc quyết định khỏng nguyờn. - Quyết định khỏng nguyờn là những vựng hoạt động về phương diện miễn dịch của một khỏng nguyờn cú thể kết hợp một cỏch đặc hiệu với cỏc thụ thể dành cho khỏng nguyờn ở trờn bề mặt tế bào lympho hoặc với khỏng thể do tế bào lympho B tiết ra. Đặc tính của kháng nguyên Tính đặc hiệu của kháng nguyên - Một phõn tử khỏng nguyờn cú thể cú nhiều quyết định khỏng nguyờn giống hoặc khỏc nhau. Cơ thể chủ cú khả năng sinh ra từng loại đỏp ứng miễn dịch riờng cho từng loại quyết định khỏng nguyờn theo kiểu “nồi nào vung ấy”. Vỡ vậy gọi là đỏp ứng miễn dịch đặc hiệu. + Khỏng nguyờn cú chỉ một loại quyết định khỏng nguyờn (cú thể là nhiều quyết định khỏng nguyờn nhưng chỳng giống hệt nhau) thỡ được gọi là khỏng nguyờn đơn giỏ. + Khỏng nguyờn cú từ hai quyết định khỏng nguyờn khỏc nhau thỡ gọi là khỏng nguyờn đa giỏ. + Giữa cỏc phõn tử khỏng nguyờn khỏc nhau cú thể cú một số quyết định khỏng nguyờn giống nhau, được gọi là quyết định khỏng nguyờn phản ứng chộo. Kháng nguyên đơn giá và đa giá Một số loại kháng nguyên Khỏng nguyờn nhúm mỏu Trờn bề mặt hồng cầu người cú nhiều loại khỏng nguyờn khỏc nhau. Cho đến nay, người ta đó xỏc định được 20 hệ thống nhúm mỏu khỏc nhau, với khoảng trờn 200 khỏng nguyờn trờn bề mặt hồng cầu người. Một số hệ thống nhúm mỏu quan trọng gồm cú hệ ABO, hệ Rh, hệ Lewis, hệ MNS, hệ P, hệ Kell, hệ Duffy, hệ Kidd. Trong số đú, hệ ABO và hệ Rh cú tầm quan trọng hơn cả Một số loại kháng nguyên Cỏc khỏng nguyờn vi sinh vật - Cỏc khỏng nguyờn vỏ vi khuẩn thường cú bản chất là polysaccharide - Cỏc khỏng nguyờn lụng vi khuẩn cú bản chất là protein. - Cỏc khỏng nguyờn ngoại tế bào của vi khuẩn (ngoại độc tố, enzyme ) cũng cú bản chất là protein. - Cỏc khỏng nguyờn virus cú thể ở bề mặt (capsid) hoặc ở bờn trong. Tuỳ theo tớnh đặc hiệu của cỏc khỏng nguyờn này, cú thể phõn định được cỏc nhúm virus, cỏc type virus và cỏc type phụ của virus. Vớ dụ, khỏng nguyờn nucleoproteic (NPA) là khỏng nguyờn chung cho tất cả cỏc virus pox. Một số virus cú khả năng thay đổi khỏng nguyờn bề mặt, tạo ra cỏc type phụ. Kháng nguyên phù hợp tổ chức (kháng nguyên hoà hợp mô): C ấu tr úc - Trong tất cả các loài thì locus MHC có hai nhóm gene rất đa kiểu hình được gọi là các gene MHC lớp I và lớp II. Các gene này lần lượt mã hoá cho các phân tử MHC lớp I và lớp II có chức năng trình diện các peptide cho các tế bào T nhận diện chúng. - Các phân tử MHC lớp I có ở trên tất cả các tế bào có nhân của cơ thể còn các phân tử MHC lớp II thì chủ yếu chỉ có trên các tế bào trình diện kháng nguyên chuyên nghiệp (như các tế bào có tua), trên các đại thực bào và các tế bào lympho B. Cấu trúc của các phân tử MHC lớp I và lớp II Vai trò trình diện kháng nguyên - Quá trình hoạt hoá tế bào T cần có hai sự kiện diễn ra đồng thời đó là thụ thể của tế bào T dành cho kháng nguyên nhận diện peptide kháng nguyên do phân tử MHC trình diện và đồng thụ thể của tế bào T (phân tử CD4 hoặc CD8) nhận diện phân tử MHC. *) Sù tr×nh diÖn kh¸ng nguyªn ngäai bµo kÕt hîp víi MHC II - Do các tế bào TCD4+ có CD4 míi nhËn diÖn ®­îc MHC II nªn chỉ đáp ứng với các peptide được trình diện bởi các phân tử MHC lớp II. Các protein ở bên ngoài tế bào được các tế bào trình diện kháng nguyên thâu tóm vào trong các bọng rồi xử lý thành các peptide, sau đó các peptide này sẽ được các phân tử MHC lớp II trình diện ra bề mặt tế bào. *) Sù tr×nh diÖn kh¸ng nguyªn néi bµo kÕt hîp víi MHC I - Tế bào TCD8+ chỉ đáp ứng với các peptide kháng nguyên do các phân tử MHC lớp I trình diện vì chỉ có phân tử CD8 mới nhận diện được phân tử MHC lớp I. Các protein ở trong bào tương của các tế bào có nhân sẽ được xử lý thành các peptide và sau đó được các phân tử MHC lớp I trình diện ra bề mặt tế bào. Lưới nội nguyên sinhCác bọng kín chuyên biệtVị trí phân tử MHC tiếp nhận peptide Proteasome trong bào tươngCác protease có trong endosome hoặc lysosome (ví dụ như các cathepsin) Các enzyme tạo ra các peptide Các protein có trong bào tương (hầu hết được tổng hợp trong tế bào; nhiều loại protein từ trong các phagosome đi ra bào tương) Các protein có trong endosome hoặc lysosome (hầu hết được nhập nội bào từ môi trường ngoại bào) Nguồn kháng nguyên protein Các tế bào TCD8+Các tế bào TCD4+ (chủ yếu là các tế bào T hỗ trợ) Các tế bào T đáp ứng Tất cả các tế bào có nhânCác tế bào có tua, các tế bào đơn nhân làm nhiệm vụ thực bào, các lympho B, các tế bào nội mô, biểu mô tuyến ức Loại tế bào trình diện kháng nguyên Chuỗi đa kiểu hình , -2 microglobulin, peptide Các chuỗi đa kiểu hình  và , peptide Thành phần của phức hợp peptide-phân tử MHC ở trạng thái ổn định Con đường MHC lớp ICon đường MHC lớp IIĐặc điểm Đặc điểm của các con đường xử lý kháng nguyên Con đường xử lý các kháng nguyên trong các bọng nhập nội bào bên trong tế bào để đưa ra trình diện bởi phân tử MHC lớp II Con đường xử lý các kháng nguyên xuất hiện trong bào tương tế bào để đưa ra trình diện bởi phân tử MHC lớp I Vai trò của việc trình diện kháng nguyên cùng với phân tử MHC đối với việc nhận diện vi sinh vật của các tế bào TCD4+ và TCD8+ CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ 1. TRÌNH BÀY KHÁI NIỆM KHÁNG NGUYÊN, BẢN CHẤT CỦA KHÁNG NGUYÊN? 2. TRÌNH BÀY ĐẶC TÍNH CỦA KHÁNG NGUYÊN? 3. TRÌNH BÀY QÚA TRÌNH BẮT GIỮ, XỬ LÝ VÀ TRÌNH DIỆN KHÁNG NGUYÊN? 4. NÊU ĐẶC ĐIỂM CÁC CON ĐƯỜNG XỬ TRÍ KHÁNG NGUYÊN CỦA MHC? TÀI LIỆU THAM KHẢO SÁCH MIỄN DỊCH HỌC - BỘ MÔN SINH LÝ BỆNH - MIỄN DỊCH, TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI, XUẤT BẢN NĂM 2007. SÁCH MIỄN DỊCH HỌC CƠ BẢN - BỘ MÔN MIỄN DỊCH, HỌC VIỆN QUÂN Y