Vacxin và đáp ứng miễn dịch của cơ thể

  • Trần Đình Bình,Trần Thanh Loan
  • 28-04-2020
  • 196 lượt đọc
Phổ biến kiến thức KH&CN

Vacxin là một trong những vũ khí hữu hiệu, mạnh mẽ nhất mà con người phát minh ra để chủ động phòng chống các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm. Sử dụng vacxin là đưa vào cơ thể các kháng nguyên có nguồn gốc từ vi sinh vật gây bệnh hoặc vi sinh vật có cấu trúc kháng nguyên giống vi sinh vật gây bệnh, hoặc các thành phần cấu trúc của vi sinh vật mang tính kháng nguyên… đã được bào chế đảm bảo an toàn. Chúng sẽ kích động cơ thể tạo ra đáp ứng miễn dịch chống lại tác nhân gây bệnh một cách hữu hiệu thông qua các tế bào miễn dịch đặc hiệu (đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào T) và các kháng thể đặc hiệu (đáp ứng miễn dịch dịch thể). Khả năng miễn dịch của cơ thể có thể ngắn 6 tháng đến 2 năm, có thể kéo dài hơn, thậm chí là vĩnh viễn. Nhờ đó, cơ thể được bảo vệ chống lại các tác nhân gây bệnh một cách lâu dài và hiệu quả.

      I. MỞ ĐẦU

      Trong y học, vi sinh vật là căn nguyên của các bệnh nhiễm trùng. Từ ngàn xưa bệnh nhiễm trùng là một tai họa cho nhân loại. Một loạt các loại bệnh nhiễm trùng như bệnh đậu mùa, bệnh dịch hạch, bệnh dịch tả... đã giết chết hàng triệu người, tàn phá nhiều làng mạc, thành phố trên toàn thế giới. Tuy nhiên kể từ khi vi sinh vật học hình thành và phát triển cho đến nay con người dần dần đã có khả năng chế ngự được nhiều bệnh nhiễm trùng. Nhưng con đường chế ngự để tiến tới xóa bỏ bệnh nhiễm trùng là con đường khó khăn và lâu dài. Hiện nay, phần lớn các bệnh nhiễm trùng đã được chế ngự một cách hữu hiệu, các vụ dịch được dập tắt nhanh chóng, tuy nhiên nhiều tác nhân gây bệnh mới xuất hiện hay một số tác nhân gây bệnh trước đây nay tái xuất hiện…gây nhiều khó khăn cho công tác phòng chống dịch bệnh. Vì vậy vẫn rất cần nhiều nghiên cứu để chế ngự các vi khuẩn kháng thuốc, tìm kiếm các phương tiện miễn dịch và các thuốc hữu hiệu để điều trị các nhiễm trùng do virus gây ra…

      Hướng giải quyết bệnh nhiễm trùng hiện nay có thể là sử dụng đồng thời ba biện pháp sau:

  • Thực hiện một chiến lược kháng sinh để hạn chế các vi khuẩn kháng thuốc.
  • Tiếp tục tìm kiếm các kháng sinh hữu hiệu mới để điều trị bệnh vi khuẩn và phát minh các thuốc kháng virus hữu hiệu.
  • Điều chế các vacxin hữu hiệu bằng các kỹ thuật hiện đại ứng dụng trong công nghệ sinh học như tái tổ hợp, công nghệ gen để phòng ngừa hữu hiệu các bệnh nhiễm trùng, dần dần tiến đến xóa bỏ chúng như trường hợp bệnh đậu mùa trên phạm vi toàn thế giới.

      Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi muốn đề cập đến biện pháp thứ ba, đó là sử dụng sự đáp ứng miễn dịch của cơ thể khi tiếp cận với tác nhân nhiễm trùng tạo nên một cơ chế đề kháng của cơ thể chống lại các tác nhân nhiễm trùng về sau, đó chính là một ứng dụng vĩ đại của con người trong sử dụng vacxin để phòng chống các bệnh nhiễm trùng, đặc biệt là các nhiễm trùng do virus.

      II. KHÁI NIỆM VỀ VACXIN VÀ TIÊM CHỦNG

      2.1. Vacxin là gì?

         Thuật ngữ vacxin (vacxin) là tên gọi một chế phẩm do Edward Jenner phát minh ra để phòng bệnh đậu mùa từ những năm 1796. Khi đó, Edward Jenner quan sát thấy những nông dân vắt sữa bò có thể bị lây bệnh đậu bò, tạo ra những tổn thương nung mủ, có sẹo ở da, nhưng sau khi khỏi bệnh, họ trở nên miễn nhiễm đối với bệnh đậu mùa. Dựa vào đó, Jenner chiết lấy dịch từ các vết đậu bò trên cánh tay của bệnh nhân, đem đun sôi, lọc lấy dịch rồi cấy dịch này vào cánh tay người khỏe mạnh, quan sát sau cho thấy người khoẻ mạnh này đã có những triệu chứng của bệnh đậu bò rồi sau đó khỏi hẳn bệnh đậu bò, nếu lây chất có chứa mầm bệnh đậu mùa cho người này thì không hề mắc bệnh đậu mùa. Dẫu rằng vào thời điểm đó, Jenner không biết mầm bệnh trong dịch chiết nốt đậu bò, nhưng ông đã phát hiện ra một nguyên lý đơn giản là sử dụng mủ đậu bò làm chất chủng để phòng đậu mùa. Vì vậy nó được đặt tên là vaccinia (trong tiếng Latin thì vacca là “con bò cái”). Hơn 80 năm sau, Louis Pasteur đã khái quát hóa vấn đề vacxin và tìm ra phương pháp điều chế một số vacxin phòng bệnh như vacxin bệnh than, vacxin bệnh tả gà... và phát minh vacxin phòng bệnh dại. Những nguyên lý cơ bản này được áp dụng cho đến ngày nay.

        Sự phát minh ra vacxin được xem là một thành tựu y học vĩ đại của loài người vì kể từ khi vacxin ra đời nhân loại đã có được một loại vũ khí hữu hiệu, mạnh mẽ nhất để chủ động phòng chống các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm. Chính vì lợi ích của vacxin mang lại cho con người là vô cùng to lớn nên ngày nay hoạt động tiêm chủng được phổ cập và khuyến nghị ở nhiều quốc gia, vùng lãnh thổ trên thế giới.

        Như vậy, vacxin là chế phẩm phòng ngừa bệnh nhiễm trùng bằng phương tiện miễn dịch, sử dụng vacxin là đưa vào cơ thể kháng nguyên có nguồn gốc từ vi sinh vật gây bệnh hoặc vi sinh vật có cấu trúc kháng nguyên giống vi sinh vật gây bệnh, hoặc các thành phần cấu trúc của vi sinh vật mang tính kháng nguyên… đã được bào chế đảm bảo an toàn, chúng kích động một cách hữu hiệu cơ thể tạo ra đáp ứng miễn dịch chống lại tác nhân gây bệnh. Tình trạng đáp ứng miễn dịch mà cơ thể thu được sau khi sử dụng vacxin là kết quả của sự đáp ứng miễn dịch đối với các thành phần kháng nguyên có trong vacxin. Tình trạng đáp ứng miễn dịch của cơ thể có thể ngắn 6 tháng đến 2 năm, lâu dài hoặc vĩnh viễn, có khả năng phòng chống hữu hiệu các tác nhân gây bệnh.

      2.2. Phân loại vacxin

         Dựa vào cách điều chế và sản xuất vacxin, người ta có thể phân loại các vacxin như sau:

      2.2.1. Vacxin sống giảm độc lực

        Là những tác nhân nhiễm trùng tự nhiên, chúng đang sống và được làm giảm độc một cách nhân tạo ở phòng thí nghiệm bằng cách thêm chất làm suy yếu virus hay nuôi cấy trong môi trường nhân tạo có điều kiện để làm giảm độc lực của các vi khuẩn. Phần lớn những vacxin sống hiện có là những vacxin virus: vacxin sốt vàng, vacxin bại liệt, sởi, rubêon, quai bị. Một vacxin vi khuẩn sống thường sử dụng là BCG (Bacille de Calmette et Guerin) là chủng vi khuẩn lao sống giảm độc do được nuôi cấy lâu và cấy truyền nhiều lần trên môi trường mật bò.

        Vacxin sống giảm độc tương tự như tác nhân nhiễm trùng tự nhiên, chúng có thể sống, nhân lên trong cơ thể và kích động cơ thể phát sinh đáp ứng miễn dịch như sau khi mắc bệnh, nên thường chỉ chủng ngừa một lần, gây nên sự nhiễm trùng nhẹ hoặc không biểu hiện, sự nhân lên của các tác nhân này trong cơ thể gây nên miễn dịch thường lâu bền, tương đương với sự miễn dịch  do sự nhiễm trùng tự nhiên, kích động cơ thể đáp ứng cả miễn dịch toàn thể và miễn dịch tại chổ, cả miễn dịch dịch thể với kháng thể và miễn dịch qua trung gian tế bào.

        Ngoài ra, những vacxin sống giảm độc còn có ưu điểm là gây được miễn dịch ở mức độ cao và có thể dùng bằng đường uống, giá thành thường rẻ. Tuy nhiên, vacxin sống giảm độc có thể đem lại nguy cơ nhiễm trùng (do tác nhân được giảm độc nhưng có thể gây bệnh ở những cơ thể có sức đề kháng kém hay tổn thương hệ thống miễn dịch) hoặc những người được tiêm chủng thải các tác nhân này ra môi trường và chúng có thể phục hồi độc lực và trở thành nguồn lây nhiễm.

      2.2.2. Vacxin bất hoạt

        Là những chế phẩm kháng nguyên đã mất khả năng nhiễm trùng nhưng còn bảo tồn tính chất gây miễn dịch. Những vacxin bất hoạt có ưu điểm là không có nguy cơ gây nhiễm trùng. Vacxin bất hoạt thường không gây được miễn dịch lâu bền so với vacxin sống giảm độc lực và thưòng phải tiêm nhiều lần để củng cố và duy trì miễn dịch nên giá thành thường cao và có nguy cơ mẫn cảm. Tuy nhiên vacxin chết có ưu điểm là có thể tiêm chủng cho cả những đối tượng bị suy giảm miễn dịch cũng như ở phụ nữ có thai.

      Người ta phân biệt :

      2.2.2.1. Những vacxin bất hoạt toàn thể (vacxin chết)

      Đây là loại vacxin gồm tất cả các thành phần của tác nhân nhiễm trùng, tác nhân này bị giết chết bằng nhiệt, formol hoặc b propiolacton hoặc tia cực tím, chúng hoàn toàn không còn khả năng gây bệnh nhưng vẫn mang tính kháng nguyên. Nhiều vacxin kinh điển được sử dụng là vacxin chết như vacxin phòng bệnh các bệnh do vi khuẩn như ho gà, thương hàn TAB hay các vacxin phòng bệnh do virus như vacxin cúm, vacxin Salk (phòng bại liệt, tiêm), vacxin phòng viêm não Nhật Bản, vacxin dại…

      2.2.2.2. Những vacxin bất hoạt chỉ chứa kháng nguyên tinh chế

      Loại vacxin này chỉ bao gồm thành phần kháng nguyên quan trọng nhất có tính sinh miễn dịch của vi khuẩn hoặc virus được tinh khiết và làm bất hoạt. Ví dụ như vacxin chứa giải độc tố vi khuẩn bản chất protein (vacxin uốn ván, vacxin bạch hầu), vacxin chứa thành phần polysaccharide của vi khuẩn (vacxin não mô cầu, vacxin phế cầu), vacxin chứa thành phần kháng nguyên virus (vacxin virus viêm gan B được điều chế từ HBsAg có trong huyết tương những người nhiễm kháng nguyên này).

      2.2.3. Vacxin tái tổ hợp

      Từ những hiểu biết sâu và đầy đủ về thành phần cấu trúc của tác nhân gây bệnh, ứng dụng những kỹ thuật di truyền và công nghệ sinh học để sản xuất vacxin như:

      - Vacxin tái tổ hợp gồm các thành phần của virus được sản xuất bằng kỹ thuật tái tổ hợp DNA. Ví dụ như vacxin viêm gan B được sản xuất theo kỹ thuật tái tổ hợp DNA. Đưa đoạn gen của virus viêm gan B mã hoá kháng nguyên bề mặt (HBsAg) vào trong 1 loại nấm men. Sau đó sẽ thu thập kháng nguyên do nấm men sản sinh và làm sạch chúng để sử dụng trong vacxin.

      - Vacxin tái tổ hợp gồm có chủng virus vacxin đã bị biến đổi. Nghĩa là dùng kỹ thuật tái tổ hợp DNA để gắn thêm vào vật liệu di truyền của virus vacxin một gen mã hóa cho thành phần sinh miễn dịch của một virus gây bệnh nào đó. Khi virus vacxin này phát triển trong cơ thể vật chủ, sản phẩm gen “ngoại lai” cũng được tạo thành và miễn dịch chống lại cả hai loại virus trên đã được tạo ra. Các vacxin tái tổ hợp thuộc loại này như các vacxin chống virus viêm gan B và virus gây suy giảm miễn dịch đang được kiểm định và đánh giá về hiệu lực và sự an toàn.

      Các loại vacxin tái tổ hợp có những ưu điểm như vacxin bất hoạt tinh chế thành phần kháng nguyên, nhưng vì sản xuất quy mô lớn nên giá thành thường rẻ hơn.

      Hiện nay, nhiều phương pháp điều chế vacxin mới, ứng dụng nhiều kỹ thuật mới để sản xuất vacxin, phối hợp vacxin… nhằm mục tiêu an toàn hơn, hiệu quả hơn nên còn có nhiều khái niệm phân loại khác như:

      + Vacxin phối hợp: mục đích chính của việc phối hợp vacxin là giảm bớt số mũi tiêm chủng hoặc làm giảm bớt số lần tổ chức tiêm chủng bằng cách trộn các vacxin với nhau, tiêm chủng cùng một lần, cùng một đường. Cần chú ý là vacxin phải đảm bảo giữ được hiệu lực tạo miễn dịch và không gây ra tác hại gì. Ngày nay nhiều loại vacxin phối hợp dang sử dụng như 5 trong 1, 6 trong 1 (Quinvaxem, Pentaxim…).

      + Vacxin các phụ gia (adjuvant) mới, nhằm gây ra loại đáp ứng miễn dịch mong muốn. Ví dụ, chất nhôm phosphate và các oligonucleotide chứa CpG demethyl hóa đưa vào vacxin khiến đáp ứng miễn dịch phát triển theo hướng dịch thể (tạo kháng thể) thay vì tế bào.

      + Vacxin khảm: sử dụng một sinh thể quen biết để hạn chế hiện tượng "phản tác dụng", ví dụ dùng virus vaccinia mang một số yếu tố của virus viêm gan B hay virus dại.

      + Vacxin polypeptidique: tăng cường tính sinh miễn dịch nhờ liên kết tốt hơn với các phân tử MHC: peptide nhân tạo 1/2 giống virus, 1/2 kia gắn MHC; đoạn peptide mô phỏng 1 quyết định kháng nguyên (epitope).

      + Vacxin ứng dụng Anti-idiotype: idiotype là cấu trúc không gian của kháng thể tại vị trí gắn kháng nguyên hay trung tâm hoạt động của kháng thể, đặc hiệu với kháng nguyên tương ứng. Anti-idiotype là các kháng thể đặc hiệu đối với idiotype, do đó anti-idiotype xét về mặt đặc hiệu lại tương tự với kháng nguyên. Vậy, thay vì dùng kháng nguyên X làm vacxin, người ta dùng idiotype anti-anti-X.

      + Vacxin DNA: DNA của tác nhân gây bệnh sẽ được biểu hiện bởi tế bào người được chủng ngừa. Lợi thế của DNA là rẻ, bền, dễ sản xuất ra số lượng lớn nên thích hợp cho những chương trình tiêm chủng rộng rãi. Ngoài ra, vacxin DNA còn giúp định hướng đáp ứng miễn dịch: tác nhân gây bệnh ngoại bào được trình diện qua MHC (major histocompatity complex) lớp II, dẫn đến đáp ứng CD4 (dịch thể và tế bào). Khi kháng nguyên của tác nhân đó được chính cơ thể người biểu hiện, nó sẽ được trình diện qua MHC lớp I, lúc này đáp ứng miễn dịch tế bào qua CD8 được kích thích. Tuy nhiên phương pháp này là con dao hai lưỡi bởi lẽ tế bào mang DNA lạ có nguy cơ bị nhận diện là "không phải là ta", làm phát sinh các bệnh tự miễn.

      + Vacxin sử dụng véc-tơ tái tổ hợp, bằng cách dùng các vi khuẩn thuần tính hoặc các tế bào trình diện kháng nguyên như tế bào tua được chuyển gen để biểu hiện kháng nguyên mong muốn.

      + Vacxin trị liệu: Một trong những hướng nghiên cứu mới là miễn dịch liệu pháp, bao gồm miễn dịch liệu pháp thụ động và chủ động (tức vacxin liệu pháp). Người ta hy vọng là phương pháp này sẽ chữa được những bệnh như ung thư, AIDS và bệnh Alzheimer.

      2.3. Nguyên tắc sử dụng vacxin và đường tiêm chủng

      2.3.1. Nguyên tắc sử dụng vacxin

            Việc sử dụng vacxin phải đảm bảo các nguyên tắc sau:

      - Tiêm chủng trên phạm vi rộng, đạt tỷ lệ cao. tiêm chủng phải đạt trên 80% đối tượng chưa có miễn dịch mới có khả năng ngăn ngừa được dịch. Nếu tỷ lệ tiêm chủng chỉ đạt trong khoảng 50 đến 80%, nguy cơ xảy ra dịch chỉ giảm bớt. Nếu tỷ lệ tiêm chủng dưới 50% dịch vẫn dễ dàng xảy ra.

      - Tiêm chủng đúng đối tượng. Đối tượng cần được tiêm chủng một loại vacxin nào đó là tất cả những người có nguy cơ nhiễm vi sinh vật gây bệnh mà chưa có miễn dịch. Vì vậy trừ những đối tượng chống chỉ định, tất cả trẻ em đều phải được tiêm chủng. Còn đối với người lớn thường chỉ tiến hành tiêm chủng cho những nhóm người có nguy cơ cao, những người có nguy cơ nghề nghiệp, phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ, những người đi du lịch đến các vùng dịch tễ… không được tiêm chủng cho các đối tượng là những người đang bị sốt cao, những người đang ở trong tình trạng dị ứng, vacxin sống giảm độc lực không được tiêm chủng cho những người bị thiếu hụt miễn dịch, những người đang dùng thuốc ức chế miễn dịch hoặc những người mắc bệnh ác tính, các loại vacxin virus sống giảm độc lực không được tiêm cho phụ nữ đang mang thai.

      - Bắt đầu tiêm chủng đúng lúc, bảo đảm đúng khoảng cách giữa các lần tiêm chủng, tiêm chủng nhắc lại đúng thời gian.

      - Tiêm chủng đúng đường và đúng liều lượng. Chủ yếu hiện nay dùng đường tiêm dưới da, tiêm trong da, tiêm bắp và uống.

      - Nắm vững phương pháp phòng và xử trí các phản ứng không mong muốn do tiêm chủng.

      - Bảo quản vacxin đúng quy định. Vacxin được bảo quản tốt ngay từ lúc sản xuất cho tới khi được tiêm vào cơ thể con người. Thường quy bảo quản các vacxin không giống nhau, nhưng đều cần được bảo quản trong điều kiện khô, tối và lạnh.

      2.3.2. Đường tiêm chủng

      Mỗi loại vacxin đòi hỏi một cách thức chủng ngừa thích hợp. Người ta sử dụng nhiều phương pháp chủng ngừa :

      - Chủng (rạch da): đây là đường cổ điển nhất, được thực hiện ngay từ lúc Edward Jenner sáng chế ra vacxin phòng bệnh đậu mùa. Ngày nay đường chủng vẫn còn được sử dụng cho một số ít vacxin (BCG, dịch hạch).

      - Đưòng tiêm: có thể tiêm trong da, tiêm dưới da hoặc tiêm bắp, không bao giờ tiêm vacxin vào đường tĩnh mạch.

      - Đường uống: Đường uống là đường đưa vacxin vào cơ thể dễ thực hiện nhất. Tuy nhiên chỉ thực hiện được đối với những vacxin không bị dịch đường tiêu hoá phá huỷ.

      - Ngậm dưới lưỡi: một số vacxin có thể điều chế dưới dạng viên để ngậm dưới lưỡi. Cần phải có một liều lượng kháng nguyên cao mới bảo đảm tác dụng gây miễn dịch.

      - Nhỏ mũi: Được sử dụng rộng rãi cho vacxin cúm.

      - Ngoài ra vacxin còn được đưa vào cơ thể theo một số đường khác như khí dung, thụt đại tràng, những đường này ít được sử dụng.

      2.4. Lợi ích của tiêm chủng vacxin

      - Đối với cá nhân được tiêm chủng vacxin: sẽ giảm nguy cơ mắc các bệnh nguy hiểm hay gặp ở trẻ nhỏ như: bạch hầu, ho gà, bại liệt, uốn ván, viêm gan B, viêm màng não mủ, sởi, lao, quai bị, viêm não Nhật Bản, rubella, tả và thương hàn 95% trẻ được tiêm chủng sẽ hình thành hệ thống miễn dịch bảo vệ cơ thể trước những bệnh truyền nhiễm hiểm nghèo… và sẽ giảm thiểu các rủi ro vì bệnh tật như biến chứng, di chứng, tử vong so với nhóm không tiêm phòng.

      - Đối với cộng đồng: việc tiêm chủng không chỉ giúp bảo vệ cho một cá nhân cụ thể mà còn giúp ngăn ngừa bệnh tật cho cả cộng đồng. Đây được xem là biện pháp phòng bệnh hiệu quả nhất để bảo vệ sức khỏe cho người tiêm và tránh xảy ra các vụ dịch lớn ảnh hưởng đến sức khoẻ và tính mạng của cộng đồng. Thật sự việc tiêm chủng đã giảm tỷ lệ mắc bệnh và tử vong do bệnh truyền nhiễm của nhân loại. Nhờ có vacxin mà hàng năm trên thế giới đã cứu sống được khoảng 2,5 triệu trẻ em khỏi nguy cơ tử vong do bệnh truyền nhiễm.

      - Nguy cơ xảy ra nếu không được tiêm chủng:  Nếu trẻ không được tiêm chủng hoặc tiêm không đầy đủ, tiêm chủng muộn sẽ dẫn đến nguy cơ cao bị mắc bệnh trước khi được tiêm chủng do không có miễn dịch bảo vệ. Nếu trẻ không được tiêm chủng hoặc tiêm chủng không đầy đủ, tiêm muộn thì nguy cơ dịch bệnh quay trở lại là rất lớn, gây nguy hiểm cho sức khỏe của trẻ cũng như toàn thể cộng đồng.

      III. TIÊM CHỦNG VÀ ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỦA CƠ THỂ

      Bản chất việc tiêm chủng là đưa vacxin vào cơ thể để kích động cơ thể tạo ra đáp ứng miễn dịch chống lại bệnh nhiễm trùng. Khi kháng nguyên của tác nhân gây bệnh có trong vacxin tiến vào cơ thể, hệ thống miễn dịch sẽ tạo ra một loạt đáp ứng tấn công “kẻ xâm nhập” và như vậy kích động cơ thể sản sinh ra các loại kháng thể đặc hiệu hoặc tế bào miễn dịch đặc hiệu bảo vệ cơ thể. Các kháng thể và tế bào miễn dịch được tạo ra sẽ duy trì hoạt động trong cơ thể người được tiêm chủng, từ đó sẵn sàng chống lại các loại virus, vi khuẩn được tiêm trong vacxin.

      Như vậy, việc đưa vacxin vào cơ thể sẽ khởi động và vận hành cơ chế bảo vệ đặc hiệu của cơ thể, tức là tạo ra đáp ứng miễn dịch thể dịch bằng sản xuất kháng thể hoặc tế bào miễn dịch để chỉ chống lại đúng tác nhân được tiêm chủng trong vacxin. Với các cơ chế đáp ứng miễn dịch này, chúng ta đạt được mục đích dự phòng nguy cơ nhiễm trùng do các tác nhân mà ta được tiêm chủng. Các cơ chế bảo vệ đặc hiệu gồm có miễn dịch dịch thể bảo vệ và miễn dịch tế bào bảo vệ.

      3.1. Cơ chế đáp ứng miễn dịch bằng kháng thể bảo vệ

      Kháng thể là các gamma globulin (Ig) hay các globulin miễn dịch có trong huyết thanh, có khả năng kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên (tác nhân nhiễm trùng hoặc vacxin) đã kích động sinh ra nó. Sau thời gian nhiễm trùng tự nhiên hoặc tiêm chủng vacxin 7-10 ngày, cơ thể sẽ xuất hiện kháng thể đặc hiệu.

      Khi các kháng nguyên được trình diện bởi các tế bào trình diện kháng nguyên APC (Antigen-Presenting Cell) và gắn lên các thụ thể thích hợp thì các dòng tế bào T và B được hoạt hóa và tăng sinh nhanh. Các dòng tế bào B được phát triển, biệt hóa thành các tế bào tương bào và bắt đầu tiết ra kháng thể. Khi các tế bào B tăng sinh nhiều hơn và biệt hóa thành nhiều tế bào tiết kháng thể làm cho nồng độ kháng thể tăng theo cấp số nhân. Sự tồn tại của kháng thể này giúp cho cơ thể đề phòng nguy cơ nhiễm trùng hay tái nhiễm, và như vậy sẽ đạt được mục tiêu của sử dụng vacxin. Thời gian tồn tại của kháng thể này trong cơ thể có thể dài hoặc ngắn, có thể tồn tại suốt đời.

      Có 5 loại kháng thể là IgG, IgM, IgA, IgD và IgE.

  • IgG chiếm 80% tổng Ig trong huyết thanh người bình thường. IgG là kháng thể duy nhất được truyền từ mẹ sang thai qua nhau thai. IgG giữ vai trò chính bảo vệ cơ thể chống tác nhân gây bệnh.
  • IgM Chiếm từ 5-10% trong huyết thanh của người bình thường. IgM xuất hiện sớm nhất thực hiện các chức năng như hoạt hoá bổ thể, ngưng kết hồng cầu cùng loài trong trường hợp nhóm máu AB, ngưng kết vi khuẩn.
  • IgA Có hai loại: IgA trong huyết thanh và IgA tiết (SIgA), có trong dịch tiết của cơ thể như sữa, nước bọt, nước mắt, trong dịch nhầy đường tiêu hoá, sinh dục, hô hấp. IgA huyết thanh làm nhiệm vụ hoạt hoá bổ thể theo con đường nhánh. IgA tiết chống vi khuẩn trên bề mặt niêm mạc gây nhiễm trùng đường hô hấp, tiêu hoá, đồng thời chống kháng nguyên nhóm máu AB.
  • IgD có nồng độ trong máu rất thấp và hoạt tính sinh học IgD còn chưa rõ nhưng nó có mặt trên tế bào B làm thụ thể cho kháng nguyên.
  • IgE có nồng độ trong huyết thanh rất thấp và tham gia vào dị ứng

      Các kháng thể có những tác dụng khác nhau đối với vi sinh vật.

      3.1.1. Ngăn cản sự bám dính của vi sinh vật

      Đối với nhiều loài vi sinh vật gây bệnh, việc bám dính vào niêm mạc đường tiêu hóa, tiết niệu, hô hấp là bước quan trọng để chúng có thể gây bệnh như E.coli, lậu cầu, vi khuẩn tả, Mycoplasma, các lọai virus. Các kháng thể thường là IgA tiết ( IgAs ) có khả năng ngăn cản các vi sinh vật bám vào niêm mạc làm cho chúng không còn khả năng xâm nhập và gây bệnh.

      3.1.2. Trung hòa độc lực của virus, Rickettsia, ngoại độc tố và enzyme

      Các kháng thể IgG, IgA và IgM khi kết hợp đặc hiệu với các kháng nguyên trên, đã làm cho các virus, Rickettsia, ngoại độc tố và enzyme mất khả năng gây bệnh.

      3.1.3. Làm tan các vi sinh vật trong trường hợp có sự tham gia của bổ thể

      Các kháng thể IgG, IgA và IgM khi kết hợp đặc hiệu với các kháng nguyên là các vi sinh vật đã hoạt hóa bổ thể đẫn tới làm tan tế bào vi sinh vật (vi khuẩn Gram âm, virut ).

      3.1.4. Ngưng kết vi sinh vật và kết tủa các sản phẩm hòa tan của vi sinh vật 

      Các kháng thể IgG, IgA và IgM khi kết hợp đặc hiệu với các vi sinh vật đã gây ngưng kết các vi sinh vật này, khi kết hợp với các sản phẩm hòa tan của các vi sinh vật cũng gây nên sự kết tủa của các sản phẩm này.

      3.1.5. Opsonin hóa

      Lúc opsonin hóa tức là kết hợp với kháng thể và bổ thể vi sinh vật dễ dàng bị bạch cầu trung tính và đại thực bào thâu tóm vì trên bề mặt của bạch cầu trung tính và đại thực bào có các thụ thể dành cho Fc của kháng thể và  C3b của bổ thể và do đó bị tiêu diệt nhanh chóng hơn. Qua opsonin hóa sự thực bào ngay cả với những vi sinh vật có độc lực cũng được thực hiện mạnh mẽ.

      3.1.6. Gây độc tế bào do tế bào phụ thuộc kháng thể (Antibody dependent cellular cytotoxicity: ADCC)

       Các tê bào gây nên hiện tượng này là các lympho K còn gọi là tế bào Null. Ngoài ra đại thực bào và tế bào mono cũng gây ra hiệu quả trên đây. Cho đến nay chưa hiểu hết cơ chế làm tan tế bào do hiệu quả gây độc tế bào do tế bào phụ thuộc kháng thể.

      Như vậy, với nhiều cơ chế tác động khác nhau lên vi sinh vật mà kháng thể sẽ bảo vệ được cơ thể khi bị các tác nhân nhiễm trùng này xâm nhập, và như vậy sử dụng vacxin kích động cơ thể tạo kháng thể tương tự như người ta đã mắc một bệnh nhiễm trùng thì có khả năng chống lại tác nhân gây ra nhiễm trùng đó trong những lần nhiễm sau đó.

      3.2. Cơ chế đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào bảo vệ

      Kháng thể đặc hiệu được hình thành sau nhiễm trùng hay tiêm chủng vacxin có thể bằng các cơ chế khác nhau mà loại bỏ tác nhân gây bệnh. Tuy nhiên, đối với một số loài vi khuẩn có cấu trúc và tính chất gây bệnh đặc biệt như vi khuẩn lao, vi khuẩn phong cũng như Listeria, Brucella và tất cả các virus có khả năng sống và tiếp tục phát triển ở bên trong tế bào (nội tế bào hay nội bào), kháng thể không thể tiếp cận với chúng để phát huy tác dụng loại bỏ những tác nhân này. Hệ thống miễn dịch của cơ thể có cơ chế riêng để loại bỏ những tác nhân nội bào như vậy, bằng cách tạo các dòng tế bào miễn dịch có tác dụng tìm diệt các tế bào mang tác nhân gây bệnh bên trong. Đó là cơ chế đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Chính cơ chế miễn dịch qua trung gian tế bào gọi tắt là đáp ứng miên dịch tế bào có vai trò quan trọng trong việc chống lại các vi sinh vật nội bào và cả những tế bào bất thường mà ta hay gọi là tế bào lạ.

      Miễn dịch qua trung gian tế bào là phương thức đáp ứng miễn dịch chống lại những tế bào đã bị nhiễm virus, vi khuẩn nội bào hay tế bào bất thường thông qua các tác động trung gian của tế bào lympho T.  Tế bào lympho T có nguồn gốc từ tủy xương và được biệt hóa ở tuyến ức (Thymus). Trên bề mặt của các tế bào lympho T đều biểu hiện các protein bề mặt (dấu ấn hay CD – cluster of differentiation). Dựa trên các CD bề mặt, các tế bào lympho T được phân thành 2 phân nhóm chính là tế bào T gây độc (T CD8+) và tế bào T hỗ trợ (T CD4+). Vì vậy, hoạt động của hệ miễn dịch qua trung gian tế bào chủ yếu dựa vào phương thức nhận diện phức hợp kháng nguyên phù hợp tổ chức MHC (Major Histocompatity Complex) trên bề mặt tế bào trình diện kháng nguyên của các tế bào lympho T.

      Có hai hình thức đáp ứng miễn dịch tế bào:

      2.1. Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu thông qua tế bào Lympho T gây độc (Tc (T cytotoxicity), T CD8+):

      Tế bào Lympho T CD8+ là tế bào có khả năng nhận diện và liên kết đặc hiệu với các kháng nguyên lạ có nguồn gốc nội bào (protein virus, protein vi khuẩn protein tế bào ung thư). Các kháng nguyên này được vận chuyển lên bề mặt APC bởi phức hợp MHC lớp I và trình diện cho tế bào T CD8+. Sau quá trình nhận diện kháng nguyên lạ, tế bào Lympho Tc (T CD8+) trực tiếp tiêu diệt tế bào bị nhiễm virus, vi khuẩn hay tế bào ung thư thông qua quá trình tiết cytokine (IFN-γ và TNF-α) và quá trình apoptosis (sự chết tế bào theo lập trình).

      Như vậy Lympho Tc  (T CD8+) có khả năng tiêu diệt các tế bào đích bị nhiễm virus (sởi, cúm, Epstein Barr....) khi các lympho Tc (T CD8+) nhận diện cả kháng nguyên virus lẫn kháng nguyên phù hợp tổ chức trên bề mặt tế bào đích.

      2.2 Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu thông qua tế bào T hỗ trợ (T CD4+) hay do lympho T gây quá mẫn muộn (lympho TDTH : Delayed-type hypersensitivity) và đại thực bào phụ trách:

      Khác với tế bào Lympho T CD8+, tế bào Lympho T CD4+ có khả năng nhận diện và liên kết đặc hiệu với những kháng nguyên lạ (Protein vi khuẩn, protein hòa tan). Trong giai đọan đầu xảy ra sự tương tác gữa đại thực bào làm nhiệm vụ trình diện kháng nguyên bằng cách xử lý để vận chuyển kháng nguyên lên bề mặt APC bởi phức hợp MHC lớp II và trình diện với các lympho T CD4+ (TDTH)  để cho các lympho TDTH  nhận diện các quyết định kháng nguyên. Ngoài sự kích thích của kháng nguyên, lympho T CD4+ (TDTH)  còn nhận sự kích thích của Interleukin 2 do Lympho T cảm ứng tiết ra. Sau khi nhân hai kích thích, một của quyết định kháng nguyên, một của Interleukin 2, lympho T CD4+ (TDTH)  trở thành dạng họat hóa và phân chia để tăng sinh.

      Sau khi nhận diện được kháng nguyên, tế bào T CD4+ được hoạt hóa và tiết ra các interleukin (IL-2, IL-4...) và lymphokin giúp hoạt hóa và kích thích tăng sinh nhiều tế bào khác như tế bào T CD4+, tế bào T CD8+ và tế bào Lympho B. Trong đó, tế bào Lympho B được biệt hóa để trở thành những tế bào sản xuất kháng thể giúp loại bỏ kháng nguyên, còn tế bào T CD8+ có khả năng tiêu diệt trực tiếp các tế bào nhiễm virus. Sau khi được họat hóa bởi lymphokin, các đại thực bào trở nên có khả năng tiêu diệt các vi sinh vật nội bào như vi khuẩn lao, Brucella, Listeria, Salmonella typhi… Ngoài ra, một số tế bào hoạt hóa này trở thành tế bào ghi nhớ kháng nguyên này.

      Như vậy, với 2 nhóm cơ chế đáp ứng miễn dịch đặc hiệu với kháng nguyên bằng cách sinh kháng thể hay các dòng tế bào miễn dịch đặc hiệu, cơ thể chúng ta có sức đề kháng mạnh mẽ với các tác nhân ngoại lai như vi sinh vật gây bệnh và ngay cả các tế bào bất thường của cơ thể (tế bào u…). Có như vậy, cơ thể chúng ta mới không mắc các bệnh nhiễm trùng.

      Đáp ứng miễn dịch của cơ thể sẽ khởi động và vận hành tùy thuộc hoàn toàn vào bản chất và cấu trúc của kháng nguyên được trình diện bới tế bào APC. Nếu kháng nguyên thuần túy là vi sinh vật, thành phần thuần túy của vi sinh vật hay một protein hòa tan (độc tố) thì thường khởi động quá trình đáp ứng miễn dịch thể dịch bằng kháng thể như kháng thể kháng độc tố uốn ván, kháng độc tố bạch hầu, kháng thể kháng sởi, kháng cúm…, còn nếu thành phần kháng nguyên được trình diện là hỗn hợp thành phần của vi sinh vật và cả thành phần cấu trúc của tế bào cơ thể thì thường khởi động và vận hành đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào như miễn dịch trong bệnh lao, bệnh phong... Đáp ứng miễn dịch của cơ thể thật sự là một cơ chế phức tạp, tinh vi, chính xác và cực kỳ hữu hiệu. Vì vậy, một khi sự đáp ứng này bị suy giảm, bị rối loạn thì cơ thể dễ mắc các bệnh nhiễm trùng hay ung thư…

      Nhiễm trùng tự nhiên hay tiêm chủng vacxin đều khởi động và vận hành các cơ chế đáp ứng miễn dịch đặc hiệu để chống lại tác nhân nhiễm trùng tiên phát hay kháng nguyên trong vacxin mà cơ thể nhận được. Tình trạng đáp ứng miễn dịch mà cơ thể thu được sau khi sử dụng vacxin là kết quả của sự đáp ứng miễn dịch đối với các thành phần kháng nguyên có trong vacxin. Người được tiêm chủng, đặc biệt là trẻ em sẽ tránh được nhiều bệnh truyền nhiễm để phát triển khỏe mạnh, không bị các di chứng, dị tật gây ảnh hưởng đến thể chất và trí não. Chúng ta đã thấy tiêm chủng mở rộng là chương trình phổ cập cho hầu hết trẻ em nên phạm vi bảo vệ của nó là rất lớn, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển nguồn nhân lực của mỗi quốc gia.

PGS.TS. Trần Đình Bình, GVCC Bộ môn Vi sinh

ThS. Trần Thanh Loan, NCS Bộ môn Miễn dịch-Sinh lý bệnh

Trường Đại học Y Dược, Đại học Huế




CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM