Chương 1
ĐẠI CƯƠNG VỀ MIỄN DỊCH HỌC


Tên gọi tiếng Anh “immunity” (tính miễn dịch) có nguồn gốc từ tiếng
Latinh “immunitas” có nghĩa là miễn trừ sự cáo buộc pháp luật dành cho các
nghị sĩ quốc hội trong thời gian âæång chức. Trong lịch sử, miễn dịch được
dùng để chỉ sự không mắc bệnh, mà cụ thể là các bệnh nhiễm trùng. Trong
cơ thể, tất cả các tế bào và phân tử hoá học chịu trách nhiệm về tính miễn
dịch hợp thành hệ thống miễn dịch, và toàn bộ những đáp ứng của chúng tạo
ra đối với những chất lạ xâm nhập vào cơ thể được gọi là đáp ứng miễn dịch.
Chức năng sinh lý của hệ thống miễn dịch là bảo vệ một cơ thể chống
lại các vi sinh vật gây bệnh xâm nhập vào cơ thể đó. Tuy nhiên, những chất
lạ không gây bệnh xâm nhập vào cơ thể cũng gây ra đáp ứng miễn dịch. Hơn
nữa, cơ chế bảo vệ bình thường còn có khi gây ra một số thương tổn cho cơ
thể. Do đó, người ta đã đưa ra một định nghĩa bao hàm hơn đối với tính
miễn dịch là phản ứng đối với các chất lạ, bao gồm cả vi khuẩn và các đại
phân tử như protein, các polysaccharide, không kể phản ứng đó là sinh lý
hay bệnh lý. Miễn dịch học là môn học nghiên cứu tính miễn dịch với nghĩa
rộng này đối với các hoạt động phân tử và tế bào xảy ra sau khi các vi sinh
vật và đại phân tử xâm nhập vào cơ thể.
Các nhà sử học kể rằng: Thucydides, một người Hy Lạp ở Athens, là
người đầu tiên vào thế kỷ thứ V trước Công nguyên đề cập đến tính miễn
dịch chống lại bệnh nhiễm trùng mà lúc đó được gọi là “bệnh dịch”. Khái
niệm “tính miễn dịch” có lẽ đã tồn tại rất lâu trước đó ở Trung Quốc vì
người dân ở đây có tập tục cho người dân hít chất bột làm từ da của người bị
đậu mùa đã khỏi để phòng ngừa bệnh này. Còn miễn dịch học, với tư cách là
một môn học hiện đại, lại là một ngành khoa học thực nghiệm, trong đó các
hiện tượng miễn dịch được giải thích dựa trên những quan sát thực nghiệm.
Miễn dịch học, với tư cách là một môn học thực nghiệm, đã tiến hoá theo
năng lực của con người hiểu biết và kiểm soát chức năng của hệ thống miễn

dịch. Bằng chứng đầu tiên trong lịch sử về năng lực này là thành công của
Edward Jenner trong việc chủng ngừa phòng bệnh đậu mùa. Jenner là một
thầy thuốc người Anh, ông đã quan sát thấy rằng những người vắt sữa đã bị
bệnh đậu bò và sau đó hồi phục thì không bao giờ mắc bệnh đậu mùa nữa.
Dựa vào nhận định này, ông đã lấy dịch từ vết thương của người bị đậu bò
tiêm cho một đứa trẻ 8 tuổi. Đứa trẻ này sau đó cho tiếp xúc trực tiếp với
người bệnh đậu mùa thì đã không mắc bệnh và ông gọi cách bảo vệ của
mình là "vaccination” (chủng ngừa) (chữ vaccination bắt nguồn từ tiếng
Latinh “vacca” nghĩa là con bò cái) và đã cho xuất bản quyển sách
“Vaccination” vào năm 1798. Từ đó biện pháp phòng bệnh nhiễm trùng này
đã phát triển rộng rãi và cho đến nay nó vẫn là phương pháp phòng ngừa
hiệu quả nhất đối với các bệnh nhiễm trùng (Bảng 1.1). Một văn bản có ý
nghĩa quan trọng đối với ngành Miễn dịch học là công bố của Tổ chức Y tế
Thế giới năm 1980 rằng bệnh đậu mùa là căn bệnh đầu tiên trên thế giới đã
bị loại trừ nhờ vào công tác chủng ngừa.
Từ những năm 1960, chúng ta đã có một sự chuyển biến trong hiểu
biết về hệ thống miễn dịch và chức năng của nó. Các tiến bộ về kỹ thuật
nuôi cấy tế bào (kể cả kỹ thuật sản xuất kháng thể đơn dòng), hoá miễn dịch,
phương pháp DNA tái tổ hợp, động vật biến đổi gen, ... đã chuyển miễn dịch
học từ chỗ chủ yếu là các hoạt động mô tả thành một ngành khoa học mà
trong đó các hiện tượng miễn dịch được giải thích bằng những thuật ngữ
sinh hoá và cấu trúc. Trong chương này chúng tôi trình bày những đặc điểm
chung của đáp ứng miễn dịch cũng như giới thiệu những khái niệm tạo nên
những bước ngoặc trong ngành miễn dịch học hiện đại.
Bảng 1.1. Hiệu quả của vắc-xin đối với một số bệnh nhiễm trùng
thường gặp tại Hoa Kỳ

Bệnh
Số bệnh nhân
năm 2000

Số bệnh nhân
năm 2000
Tỷ lệ
phần trăm
Bạch hầu 206.939 (1921) 2 -99,99
Sởi 894.134 (1941) 63 -99,99
Quai bị 152.209 (1968) 315 -99,99
Ho gà 265.269 (1934) 6.755 -97,73
Bại liệt 21.269 (1952) 0 -100,00
Rubella 57.686 (1969) 152 -99,84
Uốn ván 1.560 (1923) 26 -98,44
H. Znfluenza typ B ~20.000 (1984) 1.212 -93,14
Viêm gan B 26.611 (1985) 6.646 -75,03
1.1. Tính miễn dịch bẩm sinh và thu được
Sự đề kháng chống lại vi sinh vật trong cơ thể ban đầu là những phản
ứng của hệ thống miễn dịch bẩm sinh và sau đó là của miễn dịch thu được
(Hình 1.1, Bảng 1.2). 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 cơ chế này chủ
yếu phản ứng chống lại vi sinh vật chứ không phản ứng với các vật lạ không
phải là vi sinh vật; đồng thời chúng phản ứng theo một cơ chế giống hệt
nhau khi vi sinh vật xâm nhập tái đi tái lại. 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 thống 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. Cơ chế hoạt động của hệ miễn dịch bẩm sinh chỉ đặc
hiệu cho những cấu trúc chung của từng nhóm vi sinh vật và không đặc hiệu

cho những khác biệt tinh tế trong từng nhóm này. 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
viãûc 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. Theo thói quen, các thuật ngữ “đáp ứng
miễn dịch” và “hệ thống miễn dịch” thường dùng cho đáp ứng miễn dịch thu được, trừ
khi có những nhấn mạnh riêng khác đến miễn dịch bẩm sinh.

Hình 1.1. Miễn dịch bẩm sinh và thu được
Các cơ chế của miễn dịch tự nhiên cung cấp sức đề kháng ban đầu đối với nhiễm trùng. Đáp ứng miễn dịch
thu được đến muộn hơn với sự hoạt hoá tế bào lymphô. Mức độ mạnh hay yếu của đáp ứng miễn dịch bẩm
sinh và thu được phụ thuộc từng loại nhiễm trùng.

Bảng 1.2. Đặc điểm của miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thu được

Đặc điểm Bẩm sinh Thu được
Tính đặc hiệu
Đối với cấu tạo chung
của nhóm vi sinh vật
Đối với kháng nguyên có
hoặc không nhiễm trùng

Tính đa dạng Ít Rất nhiều
Tính nhớ Không Có
Tính không đáp ứng
với bản thân
Có Có
Các thành phần tham gia
Hàng rào lý hoá Da, niêm mạc, các hoá
chất kháng khuẩn
Tế bào lymphô niêm mạc;
kháng thể ở niêm mạc
Các protein máu Bổ thể Kháng thể
Tế bào Thực bào, tế bào NK Tế bào lymphô

Các thành phần của đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và thu được thường
xen lẫn với nhau trong một cơ chế đề kháng chung của cơ thể thông qua
nhiều loại tế bào và phân tử. Riêng miễn dịch bẩm sinh có thể giúp cơ thể
thoát khỏi sự tấn công của một số vi sinh vật, nhưng nhiều vi sinh vật gây
bệnh có khả năng vượt qua hàng rào miễn dịch này nên sự loại trừ chúng cần
đến một cơ chế đề kháng mạnh hơn nhiều, đó là miễn dịch thu được. Có hai
mối liên kết quan trọng giữa miễn dịch bẩm sinh và thu được. Thứ nhất,
miễn dịch bẩm sinh có khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch thu được và
ảnh hưởng đến bản chất của miễn dịch thu được. Đáp ứng của miễn dịch thu
được có sử dụng nhiều cơ chế hiệu quả của miễn dịch bẩm sinh để loại trừ vi
sinh vật và có khả năng tăng cường hoạt động kháng khuẩn của miễn dịch
thu được.
Miễn dịch bẩm sinh về mặt di truyền thuộc hệ thống đề kháng cổ nhất
của cơ thể chủ, còn miễn dịch thu được thì mới có được nhờ tiến hoá về sau.
Ở động vật có xương sống, sức đề kháng của cơ thể chủ chống lại vi sinh cơ
thể chủ yếu được đảm trách bởi miễn dịch bẩm sinh, bao gồm các thực bào,
và các phân tử protein lưu động trong máu. Miễn dịch thu được bao gồm tế

bào lymphô và kháng thể, xuất hiện đầu tiên ở loài xương sống có hàm và
càng biệt hoá đối với các loài tiến hoá về sau.
1. 2. Các kiểu đáp ứng miễn dịch thu được
Có hai kiểu đáp ứng miễn dịch thu được, đó là đáp ứng thể dịch và đáp
ứng qua trung gian tế bào. Cả hai kiểu này đều có sự tham gia của rất nhiều
thành phần của hệ thống miễn dịch với mục đích là loại trừ nhiều loại vi sinh
vật khác nhau ra khỏi cơ thể (Hình 1.2). Miễn dịch dịch thể được thực hiện qua
trung gian của những phân tử hiện diện trong máu và dịch niêm mạc có tên là
kháng thể, được sản xuất bởi tế bào lymphô B (còn gọi là tế bào B). Kháng thể
có khả năng nhận diện kháng nguyên vi sinh vật, trung hoà tính gây bệnh và tác
động lên vi sinh vật để loại trừ nó qua nhiều cơ chế hiệu quả khác nhau. Miễn
dịch dịch thể là cơ chế đề kháng chủ yếu chống lại các vi sinh vật ngoại bào
cũng như độc tố của chúng theo cơ chế kháng thể liên kết với các vi sinh vật
hoặc độc tố để xúc tiến việc loại trừ. Bản thân kháng thể là những phân tử được
chuyên môn hoá, những tuýp kháng thể khác nhau có thể tạo ra nhiều cơ chế
loại bỏ kháng nguyên khác nhau. Một số tuýp kháng thể có khả năng xúc tiến
hoạt động thực bào, một số khác lại kích thích tế bào bạch cầu sản xuất ra các
chất trung gian của phản ứng viêm. Miễn dịch qua trung gian tế bào (còn gọi là
miễn dịch tế bào) là kiểu đáp ứng được thực hiện qua trung gian của tế bào
lymphô T (còn gọi là tế bào T). Các vi sinh vật nội bào như virus và một số vi
khuẩn có khả năng sống và nhân lên trong đại thực bào cũng như một số tế bào
chủ khác, vì thế chúng không chịu tác động trực tiếp của kháng thể lưu động
trong máu. Sự đề kháng chống lại những vi sinh vật kiểu này là chức năng của
miễn dịch tế bào.


























Ngăn chặn
nhiễm trùng
và loại bỏ
các vi sinh vật
ngoại bào







Hình 1.2. Các kiểu miễn dịch thu được
Trong miễn dịch dịch thể, tế bào B tiết ra kháng thể để ngăn chặn nhiễm trùng và loại bỏ các vi
khuẩn ngoại bào. Trong miễn dịch qua trung gian tế bào, tế bào T hoạt hóa đại thực bào để tiêu diệt vi
khuẩn đã bị ăn vào bên trong tế bào này hoặc tế bào T gây độc trực tiếp tiêu diệt tế bào đã bị nhiễm khuẩn.

Miễn dịch bảo vệ chống lại một vi sinh vật có thể được tạo ra nhờ kích
thích của vi sinh vật đó hoặc nhờ truyền kháng thể hoặc tế bào lymphô đặc
hiệu từ bên ngoài vào (Hình 1.3). Cách thức tạo kháng thể qua kích thích
trực tiếp với vật lạ được gọi là miễn dịch chủ động vì cá thể tiếp xúc với vật
lạ đã đóng vai trò chủ động trong việc đáp ứng với kháng nguyên. Những cá
thể hoặc tế bào lymphô chưa từng được tiếp xúc với một kháng nguyên nào
đó được gọi là “nguyên vẹn” hay “nguyên” (naive). Còn những cá thể được
tiếp xúc với một kháng nguyên vi sinh vật nào đó rồi và sau đó được bảo vệ
chống lại những lần tiếp xúc khác được gọi là miễn nhiễm (immune).


Hình 1.3. Miễn dịch chủ động và thụ động
Miễn dịch chủ động được tạo ra khi cơ thể chủ tiếp xúc với vi sinh vật hoặc kháng nguyên vi sinh
vật, trong khi đó miễn dịch thụ động được vay mượn nhờ truyền kháng thể hay tế bào lymphô T đặc hiệu.
Cả hai loại đều tạo ra sức đề kháng đối với vi sinh vật nhưng chè có miễn dịch chủ động là có tính nhớ
miễn dịch.