Bài 9 - Kháng thể và Miễn dịch dịch thể

Cấu trúc cơ bản của KT

Do tế bào lympho B tiết ra, do ngẫu nhiên và độc lập/đặc hiệu, do sự kích thích kháng nguyên:

• KT màng: bám trên B
• KT tiết: sản xuất ra trong huyết tương, thể dịch

Đối xứng nhau qua trục dọc, chữ Y, bao gồm 2 phần:

• Chuỗi nhẹ (L - light): Kappa (60%) và Lamda (40%), thành VL và CL
• Chuỗi nặng (H - heavy): γ, δ, ε, μ, α - tương ứng với 5 lớp kháng thể, cuộn thành VH, CH1, CH2, CH3 (IgM và IgE có thêm CH4)

Cuộn lại thành các domain, chia thành:

• Vùng biến đổi (V - variable): VL và VH thay đổi 1 - 2 chuỗi để thay
• Vùng hằng định (C): H và C khác nhau ở vùng này

Các lớp kháng thể

Các lớp kháng thể:

• IgA: α - 4 Fab
  • Miễn dịch niêm mạc (A - hàng rào đầu), chủ yếu ở hô hấp, tiêu hoá
  • KT tại chỗ ở mọi nơi có dịch tiết, dịch nhầy
  • Nếu giảm số lượng có thể gây ra nhiễm trùng tại niêm mạc (VD: nhiễm trùng đường hô hấp, phổi tái đi tái lại)
• IgG: γ - 2 Fab
  • Chiếm 2/3 KT, có mặt ở khắp mọi nơi, là kháng tể truyền được qua nhau thai
  • Bán huỷ trong 21-23 ngày, có FcRN bảo vệ thì lâu hơn
  • Thiếu sẽ gây nhiễm trùng nặng lan toả
• IgE: ε - 2 Fab (epsilon)
  • Gắn với TB Mast → Quá mẫn tức thì
• IgM: μ - 10 Fab (mu) - pentamore (5 chữ Y)
  • Vừa màng, vừa tiết → có gắn trên lympho B và trôi trong máu, hạch bạch huyết
• IgD: δ - 2 Fab (delta)
  • IgM nhưng dỏm hơn, máu only

Hoạt hoá bổ thể: IgM > IgG (do IgM chỉ cần 1 phân tử pentamer trong khi IgG thì cần tới 2 phân tử)

Chức năng KT

Mảnh Fab (antigenbinding fragments) - đầu biến đổi

Có 4 chức năng chính của mảnh Fab:

1. Nhận diện đặc hiệu KN: Do vùng VH và VL tham gia (V-variables) nên vừa có tính đa dạng, vừa có tính đặc hiệu với riêng KN tạo ra nó
2. Liên kết giữa kháng nguyên – kháng thể: Liên kết yếu (lk ion, lk hydro, tương tác kị nước, lk Van der Vaals) nên sự kết hợp thuận nghịch : sau khi kết hợp và phân ly, cấu trúc hóa học của KN và KT hầu như không đổi
3. Ái lực tương tác giữa KN - KT:
   • Ái lực KN - KT trong đáp ứng nguyên phát <br thứ phát
   • Một kháng thể có khả năng gắn từ 2 đến 10 epitope của 1 kháng nguyên hay nhiều kháng nguyên lân cận
   • Tổng lực gắn kết này lớn hơn nhiều so với ái lực của một liên kết đơn lẻ
   • Phản ứng chép: 1 epitop có thể kết hợp 1 hay nhiều Fab của 1 hay nhiều KN khác nhau; và ngược lại 1 KT có thể kết hợp 1 hay nhiều epitop có cấu trúc không gian tương tự
4. Kết quả:
   • Gắn lên VSV (độc tố) ngăn cản sự xâm nhập của VSV qua niêm mạc, thụ thể TB hay truyền từ TB này sang TB khác
   • Opsonin và thực bào qua trung gian KT (ĐTB)
   • Độc TB qua trung gian KT (TB NK)

Mảnh Fc (crystalline fragment) - đầu hằng định

Mảnh FC quyết định 4 tính chất của kháng thể:

1. Thời gian bán huỷ:
   • IgG: 21 - 23 ngày
   • IgA và IgM: 2 - 6 ngày
2. Di chuyển qua nhau thai:
   • IgG là KT duy nhất có thể di chuyển qua nhau thai, giúp truyền khả năng MD sang cho bé
   • Trong sữa mẹ có IgG và IgA giúp bé miễn dịch trong 6 tháng đầu mới sinh (bé chưa tự có hệ MD riêng)
   • Sữa no (sữa đầu tiên) chứa rất nhiều IgG
   • FcRn giúp bắt giữ, hấp thu và bảo vệ kháng thể IgG lâu hơn
3. Hoạt hoá HT bổ thể: ly giải màng TB, hoá hướng động, opsonin hoá, thanh thải phức hợp MD
4. Huy động các tế bào miễn dịch, khi đầu Fab - KT, đầu Fc sẽ gắn vào các TB miễn dịch (VD: ĐTB - kích hoạt thực bào) rồi hoạt hoá chúng:
   • Opsonin hoá VSV/TB ung thư, thu hút tế bào NK đến và tiêu diệt
   • FcγRI, FcγRII, FcγRIII có trên BC đơn nhân, BC trung tính, TB NK, Lympho B và T → Làm trung gian cho hiện tượng thực bào, phản ứng độc tế bào phụ thuộc KT
   • FcεRI trên tế bào mast, basophil
   • FcεRII trên Lymphocyt, monocyt, eosinophil
   • Cách viết tên: Fc + lớp kháng thể + R (receptor) + số hiệu (VD: FcεRI - Fc epsilon receptor I của IgE)

Các pha miễn dịch dịch thể

Tuỳ vào bản chất kháng nguyên ⇒ MD dịch thể hay MD qua trung gian TB

Các pha đáp ứng MD dịch thể:

Đáp ứng thành 2 dạng:

1. KN phụ thuộc tuyến ức (lympho T):
   • KN protein được biểu hiện bởi MHC → lympho Th hoạt hoá lympho B tạo KT
   • Nếu không có sự hỗ trợ của lympho T, chỉ kích thích tạo KT rất yếu hoặc ko tạo KT
2. KN không phụ thuộc tuyến ức (phụ thuộc lympho T)
   • Các KN polysaccharide, lipid, chất có kích thước nhỏ (ko phải protein) kích thích lympho B tạo KT
   • Thường ít có hiện tượng chuyển lớp chuỗi năng và ít tạo KT có ái lực cao

Các kỳ đáp ứng miễn dịch dịch thể:

Sự hoạt hóa tế bào lympho B gây ra bởi kháng nguyên

KN được vận chuyển đến nang lympho:

• KN nhỏ : qua mạch BH hướng tâm, khuếch tán
• KN lớn: được ĐTB hoặc TB tua gai vận chuyển

⇒ KN có kích thước trung bình sẽ gây ra đáp ứng MD mạnh nhất

Một số KN chưa được xử lý bởi APC.

Biến đổi chức năng của lympho B sau khi hoạt hoá:

• Tăng sinh (gia tăng số tế bào đặc hiệu với KN)
• Tổng hợp nhiều IgM hơn (pha sớm của miễn dịch dịch thể)
• Tăng biểu lộ B7 → bắt cặp CD28 → các tín hiệu thứ hai để hoạt hoá lympho T.
• Biểu hiện CD27 (tương tác với CD70 trên lympho T) → tăng sinh, biệt hoá lympho B và giúp cái B trí nhớ tồn tại dài lâu
• Tăng biểu lộ của các thụ thể dành cho các cytokine do tế bào lympho T tiết ra.
• Giảm số lượng thụ thể dành cho các chemokine để giữ các tế bào lympho B ở lại trong các nang lympho.

Như vậy để phân biệt B naive và B trưởng thành, có thể dựa vào 2 thụ thể B7 và C27 chỉ có mặt trên lympho B trưởng thành

Để hoạt hoá lympho B cần có sự góp mặt của 2 tín hiệu để phosphoryl hoá ITAM (immunoreceptor tyrosine activation motif):

1. BCR (IgM/IgD trên màng và Igα, Igβ trên màng): tín hiệu thứ 1, là tín hiệu cơ bản của lympho B
2. CR2/CD21 liên kết KN + C3d và TLR: sự giúp đỡ của MDBS

Tín hiệu thứ 1 giúp hoạt hoá lympho B

BCR (thụ thể KN của TB B) bao gồm mlg (IgM/IgD trên màng) và Igα, Igβ:

• mlg có đuôi rất ngắn (chỉ vài Lys-Val-Lys) nên không thể truyền tín hiệu → cần Igα, Igβ hổ trợ truyền tín hiệu qua ITAM (Immunoreceptor tyrosine Activation Motif - motif hoạt hoá MD nhờ tyrosin)

Cần sự liên kết chéo của ít nhất 2 thụ thể epitop (của KN) với BCR để tối ưu hoá truyền tín hiệu

Tuy vậy chỉ duy nhất 1 tín hiệu thì vẫn chưa đủ để hoạt hoá, còn cần thêm tín hiệu thứ 2 bổ trợ

Tín hiệu thứ 2 giúp hoạt hoá lympho B

Cần thêm tín hiệu thứ 2 mới đủ hoạt hoá lympho B: các thụ thể bổ thể CR2/CD21 kết hợp với KN có liên kết C3d → tăng cường kích thích quá trình phosphoryl hoá tyrosine của ITAM

Ngoài ra Lympho B cũng có TLR (như các TB miễn dịch khác) để nhận diện PAMPs và tăng cường tín hiệu BCR

Vai trò của lympho T_h trong đáp ứng MDDT

Là sự tương tác, hỗ trợ qua lại giữa T_h và lympho B trong quá trình sản xuất KT chống lại KN phụ thuộc tuyến ức:

• Tương tác T-B ban đầu (cả 2 đều được trình diện và tương tác với nhau)
• lympho B trình diện KN và hoạt hoá T_h2
• T_h2 hoạt hoá lympho B

1. Sự hoạt hoá và di chuyển lympho T_h

TB tua gai trình diện KN và MHC-II cho TCD⁴₊, biệt hoá thành T_h2 sản xuất cytokines di chuyển tới vùng rìa nang lympho.

• Lympho B naive được hoạt hoá trong nang lympho, di chuyển về phía lympho T, tạo nên các lympho B với trí nhớ ngắn hạn.
• Một số lympho B và lympho T đặc hiệu với KN tiếp tục di chuyển trở vào các nang để hình thành các trung tâm mầm (germinal centers), khởi các đáp ứng chuyên biệt hơn, trí nhớ lâu hơn.

2. Sự trình diện KN của lympho B cho Th

KN protein gắn lên các thụ thể màng của lympho B → nhập bào qua trung gian thụ thể và xử lý rồi trình diện peptid KN cùng với MHC-II cho TCD4+.

3. Tế bào lympho T_h hoạt hoá lympho B

Tế bào T_h (Tfh) hoạt hoá, kích thích lympho B tăng sinh, biệt hoá thành tương bào tham gia tổng hợp và sản xuất các KT thông qua 2 cách:

• CD40L của Tfh gắn với CD40 trên lympho B: tín hiệu nội bào, đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển lớp KT →thường chỉ xuất hiện đối với các KN protein phụ thuộc lympho T
• Tiết ra IL-21

Phân biệt các đáp ứng tạo kháng thể

Bảng phân chia đáp ứng tạo KT khác nhau phụ thuộc bản chất KT là protein (phụ thuộc t.ức) hay đa giá - carbohydrate, lipid... (không phụ thuộc)

Điều hoà đáp ứng MD dịch thể

Sau khi tế bào lympho B trưởng thành và biệt hoá thành tương bào sản xuất KT và các TB trí nhớ thì một số trường tồn, đa số apoptosis, gây ra thoái trào MD

Cơ chế phản hồi kháng thể (chỉ xảy ra khi số lượng IgG đủ cần thiết):

1. KT được sản xuất (chủ yếu là IgG), lưu hành trong máu sẽ gắn với KN → phức hợp KT-KN (gắn ở đầu Fab)
2. Đầu Fc trống trong phức hợp của IgG sẽ gắn vào FcγRIIB phosphoryl hoá ITIM, ức chế lympho B

Suy giảm truyền tín hiệu lympho B thông qua CD22 và CD72, phosphoryl hoá ITIM, kích hoạt tyrosine photphatase, ức chế lympho B