Hệ miễn dịch là hệ thống các cấu trúc và quá trình sinh học trong một cơ thể sống tạo ra các kháng thể và các tế bào đặc biệt để tấn công các sinh vật lạ thâm nhập cơ thể, bằng cách xác định các kháng nguyên lạ và giết chết các vi sinh vật lạ, tế bào bất thường. Đó là mạng lưới phức tạp của các tế bào, mô và các bộ phận giúp bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân xâm nhập như vi khuẩn, virus, ký sinh trùng, cũng như các rối loạn của tế bào…
Phân loại hệ miễn dịch
Miễn dịch tự nhiên
Thấy ở mọi loài động vật, là khả năng tự bảo vệ sẵn có của cơ thể để tạo ra những phản ứng đầu tiên chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật. Ở miễn dịch tự nhiên, các đáp ứng miễn dịch được hoạt hoá ngay khi nhiễm trùng và có đáp ứng giống nhau bất kể các mầm bệnh đã được gặp hay chưa. Đây còn được gọi là Miễn dịch không đặc hiệu bởi các đáp ứng miễn dịch ở đây không có tính chọn lọc. Hiệu quả miễn dịch là như nhau đối với mọi mầm bệnh. Ví dụ: hiện tượng Viêm là một đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu, nó giúp cơ thể khu trú các tác nhân gây bệnh lại không cho chúng lan rộng ra khắp cơ thể.
Ở loài động vật không xương sống
- Bộ xương ngoài (được cấu tạo từ phần lớn polysaccharide chitin của côn trùng chính là hàng rào bảo vệ đầu tiên khỏi các mầm bệnh. Chitin cũng có trong ruột côn trùng giúp ngăn nhiễm trùng từ thức ăn. Lysozyme là một enzyme tiêu hoá thành tế bào vi khuẩn, và điều kiện pH thấp làm tăng cường khả năng bảo vệ cho hệ thống tiêu hoá của côn trùng.
- Khi các mầm bệnh vượt qua các hàng lá chắn, chúng sẽ phải đối mặt với các hoạt động bảo vệ bên trong côn trùng. Một số huyết bào thực hiện thực bào. Các huyết bào khác kích thích sinh ra các chất để giết các vi sinh vật và giúp bẫy các ký sinh trùng đa bào. Các huyết bào và một số tế bào cũng tiết ra peptide kháng sinh gây bất hoạt và giết nấm hoặc vi khuẩn.
- Các đáp ứng sẽ khác nhau đối với các tác nhân khác nhau.
Ở loài động vật có xương sống
- Các biểu mô (da, niêm mạc) sẽ ngăn chặn sự xâm nhập của nhiều mầm bệnh. Da có tuyến mồ hôi được tiết ra, còn các niêm mạc có các tế bào tiết ra dịch nhầy làm tăng cường khả năng bảo vệ cơ thể của biểu mô.
- Miễn dịch bẩm sinh ở mức tế bào: Các mầm bệnh vào trong cơ thể được phát hiện bởi các tế bào bạch cầu thực bào (các bạch cầu). Các tế bào này nhận điện vi khuẩn bằng thụ thể TLR (Toll – like recepter), nhận diện các phân đoạn của các phân tử đặc trưng cho một nhóm mầm bệnh. Sự nhận diện bởi một TLR gây ra một loạt các hoạt động bảo vệ nội bào, mà bắt đầu bằng thực bào. Tế bào bạch cầu nhận diện và nuốt các vi khuẩn xâm nhập, giam chúng trong không bào. Không bào sau đó hoà nhập với lysozyme phá huỷ các tế bào theo hai bước. Thứ nhất là oxide nitric và các khí khác sinh ra trong lysozyme gây độc cho các vi khuẩn đã bị nuốt vào. Thứ hai, lysozyme và các enzyme khác phân giải các bộ phận của vi khuẩn. Loại bạch cầu thực bào nhiều nhất trong các động vật có vú là bạch cầu trung tính. Hai loại tế bào khác là bạch cầu ưa acid (ơeosinophil) và các tế bào chia nhánh (dendrictic)
- Các đáp ứng viêm: Đáp ứng viêm là những thay đổi do các phân tử được giải phóng khi bị thương hoặc nhiễm trùng. Một phân tử bào hiệu viêm quan trọng là histamine, được lưu trữ trong các dưỡng bào (tế bào mast), đó là các tế bào mô liên kết dự trữ các hoá chất tiết ra ngoài đưới dạng hạt. Tiến trình của các sự kiện trong viêm tại chỗ, bắt đầu từ nhiễm trùng một vết thương. Histamine được giải phóng bởi các bậc dưỡng bào tại mô tổn thương làm các mạch máu lân cận dãn ra và làm tăng tính thấm. Các đại thực bào hoạt hoá và các tế bào khác giải phóng phân tử báo hiệu khác làm tăng thêm dòng máu tới vị trí tổn thương. Các mao mạch phồng lên rỉ dịch vào các mô xung quanh. Kết quả là tích mủ (loại dịch có nhiều tế bào bạch cầu, xác vi khuẩn và mảnh vỡ tế bào) Một số các dạng viêm như viêm màng não, viêm ruột thừa, sốt…
- Các tế bào giết tự nhiên (natural killer cell – NK): Các tế bào giết tự nhiên giúp nhận dạng và loại trừ các tế bào bệnh nhất định ở động vật có xương sống
Miễn dịch thu được
Miễn dịch thu được là khả năng cơ thể nhận diện và phản ứng lại những vật lạ khi chúng xuất hiện trong cơ thể. Đáp ứng miễn dịch ở đây mang tính đặc hiệu cho từng tác nhân gây bệnh (kháng nguyên). Miễn dịch thu được dựa trên đáp ứng miễn dịch dịch thể và đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào.
- Đáp ứng miễn dịch dich thể liên quan tới sự hoạt hoá và chọn lọc dòng các tế bào lympho B đáp ứng tiết ra kháng thể để lưu hành trong máu và bạch huyết. Các kháng thể kết tụ xung quanh kháng nguyên, đồng thời làm suy yếu kháng nguyên và truyền tín hiệu cho các tế bào miễn dịch khác (đặc biệt là hệ thống bổ thể và thực bào) để cố định và loại trừ kháng nguyên.
- Đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào liên quan tới sự hoạt hoá và chọn lọc dòng của các tế bào lympho T, thông qua việc nhận biết và gắn kết lên kháng nguyên tương ứng, tiết độc tố và tiêu diệt kháng nguyên. Ngoài ra, các tế bào lympho T còn đóng vai trò quan trọng trong việc điều hoà hệ miễn dịch và kiểm soát hệ miễn dịch, giúp cơ thể không mắc các bệnh tự miễn và tiêu diệt các tế bào ung thư mới hình thành.
Tạo miễn dịch chủ động và thụ động
- Miễn dịch chủ động: Trong đáp ứng với sự nhiễm trùng, các dòng tế bào nhớ hình thành, tạo ra miễn dịch chủ động bằng cách tiêm vào cơ thể các loại vacxin
- Miễn dịch thụ động: Miễn dịch thụ động là trong đó các kháng thể được cung cấp mà không phải của cơ thể, chúng giúp bảo vệ khỏi các vi khuẩn chưa bao giờ bị nhiễm bằng cách tiêm vào cơ thể các chất kháng độc (kháng thể huyết thanh) được lấy từ cơ thể có khả năng miễn dịch nhân tạo chủ động hay được truyền từ mẹ sang thai nhi
Thải loại miễn dịch
Các tế bào từ một người khác có thể bị nhận diện và tấn công bởi các bảo vệ miễn dịch
Các Yếu tố ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch
Các yếu tố được chứng minh là ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch bao gồm:
- Tình trạng dinh dưỡng là nền tảng để có một đáp ứng miễn dịch thích hợp. Ăn uống thiếu dinh dưỡng sẽ dẫn đến sự suy giảm miễn dịch do thiếu tế bào lympho T, và giảm khả năng hoạt động của tế bào T gây độc.
- Dư thừa hay thiếu tập thể dục
- Các chấn thương vật lý, đặc biệt các chấn thương vùng đầu và bỏng
- Số lượng và chất lượng giấc ngủ
- Mệt mỏi quá mức
- Đói
- Hút thuốc
- Uống quá nhiều rượu
- Sử dụng thường xuyên: thuốc an thần, cần sa, các thuốc steroid, các chất ma tuý, và một số thuốc kháng sinh
- Căng thẳng gây ra do hoá trị
- Thời tiết khắc nghiệt
- Lão hóa
- Bệnh mãn tính
Cơ chế hoạt động của hệ miễn dịch
Hệ miễn dịch của chúng ta gồm có 2 phần, có thể chia làm hệ miễn dịch không đặc hiệu và hệ miễn dịch miễn dịch đặc hiệu. Thuật ngữ miễn dịch không đặc hiệu còn có các tên gọi khác như miễn dịch tự nhiên, miễn dịch bẩm sinh. Thuật ngữ miễn dịch đặc hiệu cũng có các tên gọi khác như miễn dịch thu được, miễn dịch thích nghi.
Các đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu (miễn dịch tự nhiên) đươc hình thành rất sớm từ khi em bé mới được sinh ra, hệ miễn dịch này bé được thừa hưởng từ mẹ. Quá trình phát triển của cơ thể hoàn thiện dần hệ miễn dịch. Hệ miễn dịch tự nhiên và hệ miễn dịch đặc hiệu bổ sung cho nhau bảo vệ cơ thể trước những tác nhân có hại của môi trường.
Sự đề kháng chống lại vi sinh vật trong cơ thể ban đầu là những phản ứng của hệ miễn dịch bẩm sinh. Hệ miễn dịch bẩm sinh (còn gọi là miễn dịch tự nhiên) bao gồm các cơ chế đề kháng đã tồn tại trong cơ thể khi chưa có nhiễm trùng và sẵn sàng đáp ứng rất nhanh khi vi sinh vật xâm nhập. Các thành phần chính của miễn dịch bẩm sinh bao gồm:
- (1) các hàng rào vật lý và hoá học như da, niêm mạc, các chất kháng khuẩn được tiết ra trên các bề mặt này;
- (2) các tế bào thực bào (tế bào trung tính, đại thực bào) và tế bào NK (tế bào giết tự nhiên);
- (3) các protein trong máu, bao gồm các thành phần của hệ bổ thể và các chất trung gian khác của phản ứng viêm; và
- (4) các protein gọi là cytokin có vai trò điều hoà và phối hợp các hoạt động của tế bào trong hệ miễn dịch bẩm sinh. Hệ miễn dịch bẩm sinh tạo ra những phản ứng đầu tiên chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật.
Ngược với hệ miễn dịch bẩm sinh, có những đáp ứng miễn dịch khác được kích thích bởi sự tiếp xúc với vi sinh vật và tạo ra cường độ tăng dần nếu sự tiếp xúc này được lặp đi lặp lại. Bởi vì dạng đáp ứng này chỉ xuất hiện sau khi vi sinh vật xâm nhập cơ thể nên nó được gọi là miễn dịch thu được. Tính chất đặc biệt của đáp ứng miễn dịch thu được là tính đặc hiệu đối với từng phân tử và khả năng “nhớ” khi phân tử đó xâm nhập trở lại cơ thể để tạo ra một đáp ứng mạnh hơn nhiều so với lần xâm nhập đầu tiên. Hệ miễn dịch thu được có khả năng nhận diện và phản ứng lại với nhiều vật lạ có bản chất nhiễm trùng hoặc không nhiễm trùng. Ngoài ra, nó còn có khả năng tuyệt vời trong việc phân biệt sự khác nhau rất nhỏ giữa các vật lạ này và vì vậy mà nó còn được gọi là miễn dịch đặc hiệu. Các thành phần của miễn dịch thu được là tế bào lymphô và các sản phẩm của chúng. Những chất lạ tạo ra đáp ứng miễn dịch đặc hiệu hoặc chịu tác động của hệ miễn dịch này được gọi là kháng nguyên