Bài giảng Miễn dịch học thú y - Chương 1: Khái niệm về miễn dịch và lịch sử phát triển của miễn dịch học, phân loại miễn dịch

(Veterinary Immunology) CHƢƠNG I KHÁI NIỆM VỀ MIỄN DỊCH VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MIỄN DỊCH HỌC, PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH Khái niệm về miễn dịch 1.1. Miễn dịch (Immunity): Là trạng thái đặc biệt của một cơ thể sống, không mắc phải tác động có hại của các yếu tố gây bệnh như: vi sinh vật, các chất độc do chúng tiết ra hoặc các chất lạ khác, trong khi đó, các cơ thể cùng loài hoặc khác loài bị tác động trong điều kiện sống và lây bệnh tương tự.  Một cách dễ hiểu có thể nói: • Miễn dịch là khả năng tự vệ của cơ thể, là khả năng nhận ra và loại trừ các vật lạ ra khỏi cơ thể. • Miễn dịch có thể có được là do cơ năng bảo vệ cơ thể bao gồm: - Miễn dịch tự nhiên (miễn dịch không đặc hiệu) - Miễn dịch thu được (miễn dịch đặc hiệu) • Khả năng miễn dịch của cơ thể liên quan tới các yếu tố:  Cơ năng hoạt động của cơ thể;  Đặc tính của mầm bệnh;  Điều kiện ngoại cảnh... • Vì vậy tính miễn dịch cũng biểu hiện ở những mức độ khác nhau.  Cơ thể có mức độ miễn dịch cao, khi mầm bệnh xâm nhập vào sẽ không gây được bệnh, mầm bệnh sẽ bị loại trừ.  Cơ thể có mức độ miễn dịch thấp: mầm bệnh sẽ gây được bệnh, nhưng biểu hiện bệnh lý chỉ ở một mức độ nhất định.  Cơ thể không có miễn dịch: Khi mầm bệnh xâm nhập sẽ gây được bệnh, bệnh thể hiện với các triệu chứng, bệnh tích điển hình, cơ thể bị đầu độc, phá huỷ dẫn đến tử vong. 1.2. Miễn dịch học (Immunology) • Là ngành khoa học nghiên cứu về hệ miễn dịch. – Nghiên cứu các quy luật, cơ chế bảo vệ của cơ thể trong quá trình sống. – Nghiên cứu quá trình hoạt động của hệ miễn dịch trong cơ thể, sự tương tác và điều hoà miễn dịch. – Nghiên cứu những thay đổi của miễn dịch trong trường hợp sai lạc miễn dịch và bệnh lý miễn dịch. – Nghiên cứu ứng dụng các quy luật của hoạt động miễn dịch vào việc chẩn đoán, phòng và trị bệnh. • Miễn dịch có liên quan chặt chẽ tới nhiều môn học khác như: Sinh lý học, Sinh hoá học, tế bào học, bệnh lý học, vi sinh vật và gen học phân tử. .. II. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MIỄN DỊCH HỌC  Từ cổ xưa, con người đã biết ứng dụng miễn dịch trong việc phòng chống một số bệnh truyền nhiễm. (2000 năm trước Công nguyên, người Trung Quốc, Ân Độ đã biết lấy vẩy đậu mùa phơi khô, tán nhỏ rồi thổi vào mũi người lành để tạo miễn dịch).  Miễn dịch học chỉ thực sự phát triển vào những năm cuối của thế kỷ 18 và suốt cả thế kỷ 19.  Năm 1798, Jenner một thầy thuốc nông thôn ở vùng Gloucestershize (Anh) đã dùng virus đậu bò như là vacxin để phòng bệnh đậu mùa cho người.  Với phát minh này Jenner đã ghi một mốc quan trọng trong sự phát triển của miễn dịch học, từ đó miễn dịch học bắt đầu có cơ sở khoa học. ĐẬU MÙA  Miễn dịch học là môn học tương đối trẻ. Lịch sử của miễn dịch học làm 5 thời kỳ lớn:  Thời kỳ của vacxin: - Pasteur trong giai đoạn 1879 - 1881 chế tạo thành công 3 loại vacxin giảm độc lực: + Vacxin chống bệnh tụ huyết trùng gà + Vacxin chống bệnh nhiệt thán + Vacxin chống bệnh dại (Rabies). - Năm 1888, Roux và Yersin tạo được vacxin chống độc tố bạch hầu.  Thời kỳ huyết thanh học  Năm 1890: Behring và Kitasato đã nghiên cứu về liệu pháp huyết thanh (serum therapy) đối với bệnh uốn ván  1896: Gruber phát hiện ra phản ứng ngưng kết  1897: Kraus phát hiện ra phản ứng kết tủa  1898: Bordet phát hiện ra bổ thể trong huyết thanh (Bổ thể là một nhóm protein huyết thanh. Sự kết hợp của bổ thể và kháng thể có vai trò rất quan trọng trong việc loại trừ mầm bệnh)  Thời kỳ hoá miễn dịch: Sử dụng kỹ thuật hoá học vào việc phân tích kháng nguyên, kháng thể.  1917: Landsteiner phát hiện ra những chất có trọng lượng phân tử nhỏ (Hapten) nhưng cũng có tính kháng nguyên  thúc đẩy hoá miễn dịch phát triển mạnh.  1938: Kabat dùng điện di để phân tách các thành phần của huyết thanh xác định kháng thể nằm ở vùng  globulin.  1942: Coons phát triển kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang  1958: Porter và Edelman mô tả cấu trúc phân tử của globulin miễn dịch (Ig).  Thời kỳ của miễn dịch tế bào:  1884: Metnhicop phát hiện ra hiện tượng thực bào  1890: Koch giải thích hiện tượng "Koch" và phản ứng quá mẫn cảm  trong đó tế bào dạng lympho tham gia là chủ yếu.0913081492 (Nhà bác học Koch tiêm vào da một chuột lang bình thường môi trường cấy trực khuẩn lao và trong những ngày sau ở nơi tiêm , không thấy gì khác thường. Tới ngày 10 – 14 chỗ viêm nổi cục, loét nhanh, kéo dài, hạch trong vùng sưng lên, vi khuẩn lan tràn theo đường bạch huyết và làm cho chuột chết. Thí nghiệm tương tự được thực hiện ở một chuột lang đã gây lao trước đó 4 – 6 tuần, chuột không chết)  1941: Coons bằng kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang đã phát hiện ra kháng nguyên và kháng thể.  1959: Gowanh phát hiện ra vai trò của lympho bào trong đáp ứng miễn dịch của cơ thể.  Thời kỳ điều hoà miễn dịch và sự hợp tác giữa các tế bào lympho T và B. • N¨m 1962: Warner chøng minh vµi trß cña tói Fabricius vµ tuyÕn øc trong ho¹t ®éng miÔn dÞch. • N¨m 1968: Good vµ Cooper nªu gi¶ thuyÕt nãi r»ng phô tr¸ch 2 hÖ miÔn dÞch lµ do 2 c¬ quan lympho kh¸c nhau: - TuyÕn øc ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng miÔn dÞch tÕ bµo - Tói Fabricius ®iÒu khiÓn miÔn dÞch dÞch thÓ. • N¨m 1969: Roitl nghiªn cøu chøc n¨ng cña c¸c nhãm tÕ bµo lympho vµ ®Æt tªn: nhãm tÕ bµo T vµ nhãm tÕ bµo B. Tõ ®ã më ra nhiÒu hiÓu biÕt míi vÒ tÕ bµo trong ph¶n øng miÔn dÞch III. PHÂN LOẠI MIỄN DỊCH 1. Dựa vào tính chất của miễn dịch có thể chia miễn dịch thành các loại sau: a. Miễn dịch tự nhiên:  Miễn dịch tự nhiên hay còn gọi là miễn dịch bẩm sinh là đặc tính không mắc phải một bệnh hay một số bệnh nào đó do một giống vi sinh vật nhất định gây ra.  Miễn dịch này mang tính chất di truyền từ đời này sang đời khác. Ví dụ: - Người không mắc bệnh dịch tả lợn - Ngựa không mắc bệnh dịch tả trâu bò - Ngựa không mắc lở mồm long móng  Miễn dịch tự nhiên được chia ra làm 2 loại:  Miễn dịch tự nhiên tuyệt đối: Là loại miễn dịch trong bất cứ điều kiện nào khả năng miễn dịch của cơ thể cũng không bị phá vỡ, thậm chí đưa vào cơ thể một lượng lớn mầm bệnh cơ thể cũng không mắc bệnh. Ví dụ: Ngựa không mắc bệnh dịch tả trâu bò.  Miễn dịch tự nhiên tương đối:  Là loại miễn dịch trong điều kiện nhất định cơ thể không cảm thụ với bệnh.  Nhưng trong điều kiện khác tính miễn dịch bị phá vỡ, cơ thể lại cảm nhiễm với bệnh. - Do sức đề kháng của cơ thể bị suy giảm - Do thay đổi điều kiện sống: nhiệt độ, độ ẩm... Ví dụ: Gà không mắc bệnh nhiệt thán, nhưng nếu ngâm chân gà vào nước đá lạnh thân nhiệt giảm gà mẫn cảm với vi khuẩn. b. Miễn dịch tiếp thu:  Là miễn dịch thu được trong quá trình sống sau khi: - Tiếp xúc với vi sinh vật gây bệnh qua khỏi - Hoặc sau khi được tiêm vacxin - Sau khi tiêm huyết thanh miễn dịch. - Sau khi bú sữa đầu  Miễn dịch tiếp thu được chia ra: + Miễn dịch tiếp thu chủ động + Miễn dịch tiếp thu bị động  Miễn dịch tiếp thu chủ động  Miễn dịch do hệ thống miễn dịch của cơ thể trực tiếp sinh ra sau khi tiếp xúc với vi sinh vật gây bệnh hoặc tiêm vacxin.  Miễn dịch tiếp thu chủ động có 2 loại: • Miễn dịch tiếp thu chủ động tự nhiên: Là loại miễn dịch cơ thể có được sau khi tình cờ tiếp xúc với mầm bệnh bị bệnh rồi qua khỏi. Ví dụ: - Gà bị mắc Newcastle qua khỏi có miễn dịch - Người bị mắc sởi qua khỏi có miễn dịch Ngoài ra, trong quá trình sống cơ thể có thể nhiều lần bị nhiễm một lượng nhỏ tác nhân gây bệnh (như bạch hầu, ho gà...) nên dần dần cũng tạo được miễn dịch với bệnh mặc dù không thấy có triệu chứng mắc bệnh. • Miễn dịch tiếp thu chủ động nhân tạo:  Là loại miễn dịch cơ thể có được do con người chủ động đưa vacxin vào cơ thể, cơ thể chủ động tạo ra các yếu tố miễn dịch.  Đây là hình thức "tập dượt" cho cơ thể để cơ thể có sức chống đỡ lại yếu tố gây bệnh khi chúng xâm nhập. Ứng dụng: o Dùng vacxin phòng bệnh cho người, gia súc. o Đây là biện pháp căn bản và chủ động để khống chế tiến tới thanh toán bệnh truyền nhiễm.  Miễn dịch tiếp thu bị động • Trạng thái miễn dịch mà cơ thể có được không phải do cơ thể tạo ra mà được cung cấp từ bên ngoài vào. • Có hai loại:  Miễn dịch tiếp thu bị động tự nhiên Là loại miễn dịch cơ thể có được do kháng thể đặc hiệu từ mẹ truyền sang cho con một cách tự nhiên. Ví dụ: + Gia súc non và trẻ sơ sinh nhận được kháng thể đặc hiệu từ mẹ qua nhau thai hoặc do bú sữa đầu. + Gia cầm con nhận được kháng thể đặc hiệu từ mẹ qua lòng đỏ trứng  Miễn dịch tiếp thu bị động nhân tạo:  Là loại miễn dịch cơ thể có được sau khi con người chủ động đưa vào cơ thể một lượng kháng thể đặc hiệu.  Kháng thể đặc hiệu này có sẵn trong máu của động vật mắc bệnh qua khỏi hoặc của con vật được tiêm vacxin.  Người ta lấy máu của những cơ thể động vật này chắt lấy huyết thanh. Trong huyết thanh đó có kháng thể nên gọi là kháng huyết thanh.  Dùng kháng huyết thanh để tạo miễn dịch phòng bệnh hoặc chữa bệnh.  Miễn dịch này xuất hiện ngay sau khi tiêm kháng huyết thanh vào cơ thể.  Thời gian miễn dịch tồn tại ngắn: 3-4 ngày hoặc không quá 1 tuần.  Đây là hình thức chi viện tạm thời giúp cơ thể chống lại sự xâm nhập ồ ạt của mầm bệnh. So sánh: Miễn dịch tiếp thu chủ động nhân tạo • Cơ thể huy động cơ quan miễn dịch sản xuất kháng thể đặc hiệu tạo miễn dịch. • Trạng thái miễn dịch xuất hiện muộn sau khi tiêm vacxin 5 - 14 ngày. • Miễn dịch duy trì trong vài tháng, vài năm. • Liều lượng vacxin ít: 1-5ml. • Chủ yếu để phòng bệnh. • Sau khi tiêm vacxin có thể có phản ứng Miễn dịch tiếp thu bị động nhân tạo • Cơ thể không sản xuất kháng thể đặc hiệu. Miễn dịch có được do đưa kháng thể đặc hiệu từ ngoài vào. • Miễn dịch xuất hiện ngay sau khi tiêm kháng huyết thanh. • Miễn dịch ngắn không quá 1 tuần. • Liều kháng huyết thanh nhiều từ 25- 250ml. • Chủ yếu để chưa bệnh. • Sau khi tiêm kháng huyết thanh có thể có hiện tượng choáng, quá mẫn. MDTN tuyệt đối MDTN tƣơng đối MDTT chủ động MDTT bị động MIỄN DỊCH Miễn dịch tự nhiên Miễn dịch tiếp thu MDTTCĐ tự nhiên MDTTCĐ nhân tạo (vacxin) MDTTBĐ tự nhiên MDTTBĐ nhân tạo (KHT) 2. Căn cứ vào đối tƣợng miễn dịch:  Miễn dịch chống vi khuẩn  Miễn dịch của cơ thể chống lại tác nhân gây bệnh là vi khuẩn.  Miễn dịch chống vi khuẩn thường không mạnh, không bền  Để tạo được miễn dịch cao thì vi khuẩn thường tiếp xúc với cơ thể 2 - 3 lần.  Miễn dịch chống virus  Miễn dịch của cơ thể chống lại tác nhân gây bệnh là virus.  Miễn dịch chống virus thường mạnh, dài hơn miễn dịch chống vi khuẩn.  Miễn dịch chống virus thường xảy ra sớm: 8 - 24 giờ sau khi virus xâm nhập vào cơ thể.  Miễn dịch kéo dài thậm trí suốt đời.  Miễn dịch chống độc tố  Miễn dịch không trực tiếp chống mầm bệnh, mà chống lại độc tố của mầm bệnh.  Khi cơ thể có miễn dịch, mầm bệnh có thể vẫn tồn tại trong cơ thể một thời gian nhưng không gây được bệnh vì độc tố do vi khuẩn tiết ra bị kháng thể trung hoà, phá huỷ. 3. Dựa vào sự tồn tại của mầm bệnh khi có miễn dịch, miễn dịch chia thành các loại sau Miễn dịch vô khuẩn - Khi cơ thể có miễn dịch, thì mầm bệnh không tồn tại trong cơ thể, mầm bệnh bị cơ thể tiêu diệt hoặc bị đào thải ra bên ngoài. - Đa số miễn dịch của sinh vật ở dạng này. Miễn dịch có khuẩn - Khi mầm bệnh tồn tại trong cơ thể, cơ thể có miễn dịch. Mầm bệnh mất đi tính miễn dịch cũng không còn. Ví dụ: Bệnh lao Miễn dịch mang khuẩn - Là bước đầu của miễn dịch vô khuẩn. Miễn dịch được hình thành khi mầm bệnh vẫn tồn tại trong cơ thể một thời gian và mầm bệnh dần được thải ra ngoài. 4. Dựa vào tính đặc hiệu hay không đặc hiệu của miễn dịch Miễn dịch không đặc hiệu - Là khả năng bảo vệ tự nhiên của cơ thể chống lại tác động có hại của bất kỳ một tác nhân gây hại nào. Ví dụ: Vai trò bảo vệ cơ thể của da, niêm mạc, dịch tiết của các tuyến, các tế bào thực bào... Miễn dịch đặc hiệu - Là khả năng miễn dịch của cơ thể chỉ chống lại một loại mầm bệnh nhất định. Khả năng miễn dịch này do kháng thể đặc hiệu quyết định. - Kháng thể có tính đặc hiệu với kháng nguyên đã kích thích cơ thể sản sinh ra chúng 5. Dựa vào cơ chế, thành phần tham gia đáp ứng miễn dịch: Miễn dịch dịch thể • Vai trò chủ yếu là do các tế bào lympho B đảm nhận • Tế bào Lympho B sau khi được hoạt hoá bởi kháng nguyên sẽ biệt hoá thành tương bào (plasma) sản xuất kháng thể dịch thể đặc hiệu  globulin miễn dịch (Ig). • Chính Ig đảm nhận chức năng miễn dịch dịch thể. Các kháng thể này tồn tại trong máu, dịch tiết. Miễn dịch qua trung gian tế bào • Vai trò chủ yếu là do các tế bào lympho T đảm nhận. • Gọi là trung gian bởi vì thông tin kháng nguyên, ngoài sự tiếp xúc với tế bào lympho T còn có sự truyền tải gián tiếp qua nhiều tế bào và các hoạt chất hoá học trung gian mới đến tế bào nhận cuối cùng là tế bào lympho T để trở thành kháng thể tế bào.