Sự Chia Tách Các Vùng Của Tế Bào B Và T Trong Hạch

Hình 2.3. Sự chia tách các vùng của tế bào B và T trong hạch

A. Sơ đồ về các đường xâm nhập của tế bào T và B vào hạch bạch huyết.

B. Trong tiêu bản này ca hạch bạch huyết, tế bào B trong các nang được nhuộm xanh, còn tế bào T ở vùng vỏ cận nang thì nhuộm đỏ (theo phương pháp nhuộm miễn dịch huỳnh

quang).

Sự phân cách về mặt giải phẫu của tế bào T và B là nhằm đảm bảo cho mỗi tế bào được tiếp xúc trực tiếp với tế bào trình diện kháng nguyên thích hợp (ví dụ tế bào T thì tiếp xúc với tế bào hình sao còn tế bào B thì với tế bào hình sao vùng nang). Hơn nữa, sự phân cách chính xác này giúp cho các quần thể tế bào T và B được giữ riêng rẽ nhau cho đến khi cần tương tác để thực hiện chức năng. Sau khi được kháng nguyên kích thích, tế bào T và B mất sự ngăn cách về mặt giải phẫu và di chuyển về phía nhau. Tế bào T hoạt hoá cuối cùng rồi có thể đi ra khỏi hạch để vào tuần hoàn, trong khi đó tế bào B tiến vào các trung tâm mầm hoặc vùng tuỷ, từ đó chúng sẽ tiết ra kháng thể.

Trình diện kháng nguyên và khởi động đáp ứng tế bào T

Bắt giữ

và vận chuyển kháng nguyên

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 103 trang tài liệu này.

Hình 2.4. Hệ thống bạch mạch

Hình bên phải là sơ đồ hệ thống bạch mạch và các hạch bạch huyết chủ yếu. Hình bên trái minh hoạ cách kháng nguyên được bắt giữ và chuyển đến hạch bạch huyết để tạo ra đáp ứng miễn dịch.

Kháng nguyên được vận chuyển đến hạch chủ yếu qua hệ thống bạch mạch. Hệ bạch mạch đảm trách chức năng thu thập và vận chuyển kháng nguyên từ nơi xâm nhập đến hạch bạch huyết (Hình 2.4). Da, biểu mô và những cơ quan có nhu mô chứa rất nhiều mao mạch bạch huyết là nơi để hấp thụ và vận chuyển dịch gian bào (thoát ra từ bào tương) đi khỏi các nơi này. Dịch gian bào được hấp thụ vào được gọi là bạch huyết, nó sẽ di chuyển dần qua các mao mạch lớn hơn để cuối cùng đổ vào một mạch bạch huyết lớn nhất gọi là ống ngực. Bạch huyết từ ống ngực được đổ vào tĩnh mạch chủ trên để trở lại hệ tuần hoàn. Mỗi ngày có nhiều lít bạch huyết được đổ vào hệ tuần hoàn, do đó tắc hệ bạch mạch sẽ nhanh chóng dẫn đến phù ở các mô.

Vi sinh vật thường xâm nhập vào cơ thể qua da, đường tiêu hoá và hô hấp. Tất cả các mô này đều được bao phủ bởi một lớp biểu mô chứa nhiều tế bào hình sao. Tế bào hình sao bắt giữ kháng nguyên vi sinh vật và di chuyển vào bạch mạch. Các hạch bạch huyết được bố trí dọc theo hệ bạch mạch và hoạt động như những cơ quan lọc mẫu vật trong bạch huyết trước khi bạch huyết đổ vào hệ tuần hoàn. Như vậy khi kháng nguyên bị bắt giữ nó sẽ được chuyển đến hạch bạch huyết. Những kháng nguyên không phải là tế bào cũng có thể được vận chuyển trong bạch mạch. Mạch bạch huyết đưa bạch huyết đến hạch được gọi là bạch mạch đến, còn bạch mạch dẫn bạch huyết ra khỏi hạch được gọi là bạch mạch đi. Bởi vì các hạch bạch huyết tạo thành chuỗi dọc theo bạch mạch nên một mạch đi của hạch này có thể là mạch đến của hạch kia.

Khi bạch huyết đi vào một hạch bạch huyết qua hệ thống bạch mạch, nó sẽ thấm vào vùng đệm của hạch. Các tế bào hình sao mang kháng nguyên sẽ đi vào vùng tế bào T và ở lại vùng này. Các kháng nguyên hoà tan đến theo bạch mạch có thể được tế bào hình sao hoặc đại thực bào hiện diện trong vùng đệm của hạch thu thập. Kết quả là kháng nguyên được tập trung với đậm độ cao hơn ở hạch đủ để trình diện cho tế bào T đặc hiệu.

2.1.4. Lách

Hình 2.5. Hình thái học của lách

A. Sơ đồ cấu tạo của lách với các vùng tế bào T và B tạo nên nhu mô trắng.

B. Hình ảnh kính hiển vi quang học của tiêu bản lách với động mạch có bè sợi và nang lymphô.

C. Hình ảnh nhuộm hoá miễn dịch của tiêu bản lách. Vùng tế bào T màu đỏ và tế bào B màu xanh.

Lách là vị trí chủ yếu của đáp ứng miễn dịch đối với kháng nguyên đến từ máu. Lách là một cơ quan nặng 150gam ở người lớn, nằm trong ổ bụng, vùng hạ sườn trái. Lách được tưới máu bởi một động mạch duy nhất là động mạch lách. Khi đi vào lách động mạch chia nhiều nhánh nhỏ dần; các nhành này được bao bọc và nâng đỡ bởi các bè sợi (Hình 2.5). Các tiểu động mạch nhỏ được bao bọc bởi tế bào lymphô, đó là vùng tế bào T của lách. Do vị trí giải phẫu của nó, các nhà hình thái học gọi vùng này tấm lymphô quanh tiểu động mạch. Các nang lymphô (một số có trung tâm mầm) được gắn liền với vùng tế bào T giống như trong hạch. Nang lymphô là vùng tế bào B. Các nang này được bao bọc bởi một vòng tế bào lymphô và đại thực bào gọi là vùng viền. Những mô dày đặc tế bào lymphô này tạo nên mô lách trắng. Các tiểu động mạch cuối cùng đổ vào các xoang mạch nằm rải rác trong lách. Các xoang này chứa chủ yếu là hồng cầu, đại thực bào, tế bào hình sao, một ít tế bào lymphô và tương bào. Các xoang này tạo nên mô tuỷ đỏ của lách. Từ các xoang máu sẽ đổ về tĩnh mạch lách sau đó đi khỏi lách qua hệ thống tuần hoàn cửa.

Các loại tế bào lymphô được phân bố tách biệt trong lách giống như trong hạch và cơ chế của sự tách biệt này giống nhau ở cả hai cơ quan (Hình 2.3). Kháng nguyên và tế bào lymphô đi vào lách qua các xoang mạch máu. Khi chemokin được sản xuất thì tế bào T được thu hút đến vùng tế bào T nằm bên cạnh các tiểu động mạch, còn tế bào B thì đi vào các nang.

Lách là một cơ quan lọc máu quan trọng. Các đại thực bào trong mô lách đỏ chịu trách nhiệm làm sạch các vi sinh vật và vật lạ khác có trong máu; đồng thời lách là nơi chủ yếu để thực hiện việc thực bào các vi sinh vật đã được gắn kháng thể (tức là đã opsonin hoá). Những cá thể mất lách rất dễ bị nhiễm trùng đối với các vi khuẩn có vỏ bọc như phế cầu, màng não cầu vì những vi khuẩn này thường được loại bỏ nhờ sự opsonin hóa và thực bào và khi mất lách thì chức năng này không thực hiện được.

2.1.5. Hệ thống miễn dịch da

Da có chứa một hệ thống miễn dịch được chuyên môn hoá bao gồm tế bào lymphô và tế bào trình diện kháng nguyên. Da là cơ quan rộng nhất trong cơ thể tạo nên hàng rào vật lý quan trọng nhất ngăn cách cơ thể với vi sinh vật và các vật lạ của môi trường bên ngoài. Da còn là một bộ phận tích cực của hệ thống bảo vệ cơ thể có khả năng tạo ra phản ứng viêm và đáp ứng miễn dịch tại chỗ. Nhiều kháng nguyên lạ đã đi vào cơ thể qua đường da, do đó da cũng là nơi khởi động nhiều đáp ứng miễn dịch toàn thân khác.

Quần thể tế bào chính trong lớp biểu mô là tế bào sừng (keratinocyte), tế bào hắc tố (melanocyte), tế bào Langerhans biểu mô và tế bào T trong biểu mô (intraepithelial T cell) (Hình 2.6). Tế bào sừng và tế bào hắc tố hình như không có vai trò quan trọng trong miễn dịch thu được, mặc dù tế bào sừng có thể sản xuất nhiều cytokin đóng góp cho phản ứng miễn dịch bẩm sinh và phản ứng viêm ở da. Tế bào Langerhanx nằm ở phía trên lớp màng căn bản của biểu mô, đây là những tế bào hình sao chưa trưởng thành của hệ thống miễn dịch da. Tế bào Langerhans tạo nên một mạng lưới gần như liên tục cho phép bắt giữ hầu như toàn bộ những kháng nguyên nào xâm nhập vào cơ thể qua da. Khi bị kích thích bởi các cytokin tiền viêm, tế bào Langerhans sẽ co các sợi tua của mình lại, mất tính kết dính với tế bào biểu mô và di chuyển vào lớp bì. Sau đó chúng theo đường bạch mạch trở về nhà của chúng là các hạch bạch huyết, quá trình này được kích thích bởi các chemokin chỉ tác động đặc hiệu lên tế bào Langerhans.

Hình 2.6. Các thành phần tế bào của hệ thống miễn dịch da

Thành phần chủ yếu của hệ thống miễn dịch da trong sơ đồ này là tế bào sừng, Langerhans, và lymphô trong biểu mô, tất cả đều nằm trong lớp biểu mô;

và các tế bào còn lại bao gồm tế bào T và đại thực bào thì nằm trong lớp bì.

Tế bào lymphô trong biểu mô chiếm chỉ 2% tế bào lymphô liên quan đến da (số tế bào lymphô còn lại nằm ở lớp bì), và chúng đa số là tế bào T CD8+. Tế bào T trong biểu mô có thể mang một bộ thụ thể kháng nguyên có tính hạn chế cao hơn tế bào lymphô T ở đa số các mô ngoài da. Ở chuột nhắt (và một số loài khác), nhiều tế bào lymphô trong biểu mô là tế bào T mang

một loại thụ thể kháng nguyên tạo bởi chuỗi  và  thay vì chuỗi  và 

thông thường như ở tế bào T CD4+ và CD8+.

Lớp bì có chứa tế bào lymphô T (cả CD4+ và CD8+), chủ yếu ở xung quanh các mạch máu, và rải rác trong lớp bì là đại thực bào. Điều này cũng tương tự như các mô liên kết ở các cơ quan khác. Tế bào T thường mang các dấu ấn kiểu hình đặc trưng cho tế bào nhớ hoặc tế bào hoạt hoá. Người ta cũng chưa rò đây là những tế bào thường xuyên cư trú trong lớp bì hay chỉ ở lại thoáng qua khi dòng máu và bạch mạch mang chúng đến đây. Nhiều tế bào T lớp bì còn mang một epitop hydrat các-bon có tên là kháng nguyên-1 lymphô bào da, kháng nguyên này có tham gia vào quá trình di chuyển đặc hiệu của tế bào về da.

2.1.6. Hệ thống miễn dịch niêm mạc

Trong lớp niêm mạc của hệ tiêu hoá và hô hấp có tụ tập của nhiều tế bào lymphô và và tế bào trình diện kháng nguyên có vai trò khởi động đáp ứng miễn dịch đối với kháng nguyên đường tiêu hoá (ăn vào) và hô hấp (hít vào). Cũng giống như da, lớp biểu mô niêm mạc là hàng rào quan trọng ngăn cản sự xâm nhập của vi sinh vật. Những hiểu biết của chúng ta về miễn dịch niêm mạc dựa chủ yếu vào những nghiên cứu ở đường tiêu hoá, còn những hiểu biết về miễn dịch niêm mạc hô hấp thì rất ít mặc dù đây cũng là đường xâm nhập rất thường xuyên của vi sinh vật. Tuy nhiên, hình như các khía cạnh của đáp ứng miễn dịch giống nhau ở cả hai mô lymphô niêm mạc này.

Hình 2.7. Hệ thống miễn dịch niêm mạc

A. Sơ đồ các thành phần tế bào của hệ thống miễn dịch niêm mạc.

B. Hình ảnh kính hiển vi quang học của mô lymphô niêm mạc ở ruột thừa người. Người ta tìm thấy những đám tế bào lymphô giống nhau nằm rải rác dọc theo đường tiêu hoá và

đường hô hấp.

Trong niêm mạc của đường tiêu hoá, rất nhiều tế bào lymphô tập trung ở ba khu vực: trong lớp biểu mô, phân tán rộng rãi ở các lamina propria, và ở những tấm Peyer (tức là những lamina propria được tổ chức lại) (Hình 2.7). Tế bào tại mỗi khu vực có đặc điểm kiểu hình và chức năng khác nhau. Đa số lymphô trong biểu mô là tế bào T. Ở người, phần lớn những tế bào này là CD8+. Ở chuột nhắt, khoảng 50% tế bào lymphô trong biểu mô mang thụ thể tế bào T (TCR) dạng , tương tự như lymphô bào trong biểu mô ở da. Ở người chỉ 10% tế bào lymphô trong biểu mô là , nhưng tỉ lệ này vẫn

còn cao hơn tỉ lệ tế bào  trong các mô khác. Tế bào lymphô trong biểu mô mang TCR  và  có tính đa dạng về thụ thể kháng nguyên rất thấp. Tất các những phát hiện vừa đề cập đều phù hợp với ý kiến cho rằng lymphô bào trong biểu mô rất hạn chế về tính đặc hiệu, khác với hầu hết với các tế bào T khác.

Các lamina propria trong đường tiêu hoá chứa nhiều loại tế bào khác nhau, bao gồm lymphô T, mà đa số là CD4+, có kiểu hình của tế bào hoạt hoá. Người ta nhận thấy rằng đầu tiên tế bào T đi ra khỏi ruột non để nhận diện và đáp ứng với kháng nguyên trong hạch mạc treo rồi quay trở lại ruột non và tập trung ở lamina propria. Điều này cũng giống như nguồn gốc giả định của tế bào T trong lớp bì của da. Lamina propria còn chứa nhiều tế bào B hoạt hoá và tương bào cũng như đại thực bào, tế bào hình sao, tế bào ái toan và dưỡng bào (tế bào mast).

Bên cạnh những tế bào lymphô nằm rải rác khắp nơi trong niêm mạc ruột, hệ thống miễn dịch niêm mạc còn chứa những mô lymphô được tổ chức hoá, mà nổi bật nhất là các tấm Peyer của ruột non. Cũng giống như các nang lymphô ở lách và hạch, vùng trung tâm của những nang niêm mạc này là vùng giàu tế bào B. Các tấm Peyer còn chứa một lượng nhỏ tế bào T CD4+, chủ yếu là nằm ở vùng liên nang. Ở chuột nhắt trưởng thành, 50% - 70% lymphô bào của tấm Peyer là tế bào B, và 10% - 30% là tế bào T. Có một số tế bào biểu mô nằm phủ lên tấm Peyer, đó là những tế bào M (màng) được chuyên môn hoá. Tế bào M không có vi mao, bắt giữ vật lạ một cách chủ động và vận chuyển các đại phân tử từ lòng ruột non vào mô dưới biểu mô. Các tế bào M này đóng vai trò quan trọng trong việc đưa kháng nguyên đến cho các tấm Peyer. (Lưu ý rằng tế bào M không có chức năng giống như tế bào trình diện kháng nguyên). Các nang giống như tấm Peyer hiện diện rất nhiều trong ruột thừa, còn trong đường tiêu hoá và hô hấp thì ít thôi. Hạch hạnh nhân ở cổ cũng là các cấu tạo nang lymphô niêm mạc tương tự như tấm Peyer.

Đáp ứng miễn dịch đối với kháng nguyên đường miệng có một số điểm khác biệt cơ bản với đáp ứng đối với kháng nguyên xâm nhập vào cơ thể theo các đường khác. Hai điểm khác biệt nổi bật là: mức sản xuất kháng thể IgA rất cao trong mô niêm mạc, và miễn dịch đường miệng đối với kháng nguyên protein có xu hướng tạo ra dung nạp tế bào T hơn là hoạt hoá tế bào T.

2.2. Các con đường và cơ chế tái tuần hoàn và homing của tế bào lymphô