Sinh Học 11 Bài 12 Miễn Dịch Của Người Và Động Vật

 BÀI 12: MIỄN DỊCH Ở NGƯỜI VÀ ĐỘNG VẬT 

I. NGUYÊN NHÂN GÂY BỆNH Ở NGƯỜI VÀ ĐỘNG VẬT

- Bệnh là sự sai lệch hoặc tổn thương về cấu trúc và chức năng của bất kỳ bộ phận, cơ quan, hệ thống nào của cơ thể.

- Nguyên nhân gây bệnh rất đa dạng, được chia làm hai nhóm chính:

+ Nguyên nhân bên ngoài (tác nhân bên ngoài):

Tác nhân sinh học: Vi khuẩn, virus, nấm, kí sinh trùng (giun, sán,...).

Tác nhân vật lí: Nhiệt độ cao (gây bỏng), tia cực tím, dòng điện, tiếng ồn kéo dài,...

Tác nhân hoá học: Acid, kiềm, chất độc xyanua, chất độc trong nọc rắn, cá nóc (tetrodotoxin),...

- Nguyên nhân bên trong (yếu tố bên trong cơ thể):

Di truyền: Các đột biến gene gây bệnh (như bệnh bạch tạng, mù màu, máu khó đông,...).

Tuổi già: Sự lão hoá tự nhiên của các cơ quan (thoái hoá khớp, thoái hoá võng mạc,...).

Ví dụ thực tế: Khi ăn phải cá nóc chế biến không đúng cách, độc tố tetrodotoxin (tác nhân hoá học bên ngoài) sẽ tấn công hệ thần kinh gây tê liệt cơ hô hấp, dẫn đến tử vong nhanh chóng nếu không được cấp cứu kịp thời.

II. KHÁI NIỆM MIỄN DỊCH

- Miễn dịch là khả năng của cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh (vật lý, hóa học, sinh học), đảm bảo cho cơ thể luôn khỏe mạnh và không mắc bệnh.

- Ở người và động vật, chức năng bảo vệ cơ thể do hệ miễn dịch đảm nhận. Hệ miễn dịch gồm các mô, cơ quan (tủy xương, tuyến ức, lách, hạch bạch huyết), tế bào bạch cầu và các protein huyết thanh.

- Hệ miễn dịch được chia thành hai phòng tuyến chính:

+ Miễn dịch không đặc hiệu (miễn dịch bẩm sinh).

+ Miễn dịch đặc hiệu (miễn dịch thích ứng).

 Ví dụ thực tế: Xung quanh chúng ta có hàng triệu vi khuẩn, virus lơ lửng trong không khí hoặc trên tay vịn xe buýt, nhưng chúng ta không liên tục bị ốm nhờ có hệ miễn dịch hoạt động âm thầm 24/7 để tiêu diệt các mầm bệnh này ngay khi chúng tiếp xúc với cơ thể.

III. MIỄN DỊCH KHÔNG ĐẶC HIỆU

- Là miền dịch bẩm sinh, tự nhiên có sẵn từ khi sinh ra và không có tính chọn lọc (đáp ứng giống nhau trước mọi tác nhân gây bệnh khác nhau).

1. Hàng rào bảo vệ vật lí và hoá học

- Là phòng tuyến đầu tiên ngăn chặn không cho mầm bệnh xâm nhập vào bên trong tế bào và mô.

- Bao gồm:

+ Da và niêm mạc: Lớp sừng của da ngăn cản cơ học; lớp tế bào biểu mô có chất nhầy bẫy bụi và mầm bệnh.

+ Các nhân tố hoá học:

Enzyme lysozyme trong nước mắt, nước bọt tiêu diệt vi khuẩn.

Acid Clohydric (HCl) và enzyme pepsin trong dịch vị dạ dày tiêu diệt hầu hết vi sinh vật trong thức ăn.

Độ pH thấp ở âm đạo và dòng nước tiểu giúp hạn chế sự phát triển của nấm và vi khuẩn có hại.

Ví dụ thực tế: Khi chúng ta bị bụi bẩn rơi vào mắt, tuyến lệ ngay lập tức tiết ra nước mắt chứa enzyme lysozyme để rửa trôi bụi bẩn đồng thời sát khuẩn nhanh chóng, bảo vệ màng mắt không bị viêm nhiễm.

2. Các đáp ứng không đặc hiệu

- Là phòng tuyến thứ hai hoạt động khi mầm bệnh đã vượt qua được hàng rào vật lí và hoá học.

- Bao gồm các hoạt động:

+ Thực bào (Phagocytosis): Các tế bào bạch cầu (đại thực bào, bạch cầu trung tính) tiếp cận, nuốt và tiêu diệt mầm bệnh.

+ Phản ứng viêm: Xảy ra khi mô bị tổn thương. Các tế bào giải phóng histamine gây giãn mạch, tăng dòng máu và đưa tế bào thực bào đến vùng tổn thương để dọn dẹp mầm bệnh (gây sưng, nóng, đỏ, đau).

+ Sốt: Trạng thái thân nhiệt tăng cao do cơ thể sản sinh chất gây sốt cực trung.

Lợi ích: Ức chế sự nhân lên của vi khuẩn/virus; tăng cường hoạt động thực bào của bạch cầu.

Tác hại: Sốt cao trên 39°C kéo dài có thể gây co giật, tổn thương não, mất nước sâu, thậm chí tử vong.

- Các peptide và protein chống mầm bệnh:

+ Interferon: Protein do tế bào bị nhiễm virus tiết ra nhằm kích thích các tế bào xung quanh đề kháng với virus.

+ Hệ thống bổ thể (khoảng 30 loại protein huyết thanh) hỗ trợ tiêu diệt vi khuẩn bằng cách làm tan màng tế bào của chúng.

 Ví dụ thực tế: Khi bạn vô tình bị một chiếc dằm tre đâm vào tay, vài giờ sau vùng da xung quanh vết đâm sẽ sưng tấy, đỏ và có cảm giác đau nhức ấm nóng. Đây chính là phản ứng viêm có lợi, huy động các bạch cầu đến tiêu diệt vi khuẩn bám trên dằm tre.

 IV. MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU

 - Là miễn dịch thích ứng (thu được), chỉ hình thành sau khi cơ thể tiếp xúc với mầm bệnh cụ thể và có khả năng ghi nhớ mầm bệnh đó.

 1. Kháng nguyên là gì?

- Kháng nguyên (Antigen): Là những phân tử ngoại lai (thường là protein, glycoprotein hoặc polysaccharide) khi xâm nhập vào cơ thể sẽ kích thích hệ miễn dịch tạo ra đáp ứng miễn dịch đặc hiệu.

- Trên bề mặt kháng nguyên có các vị trí liên kết đặc hiệu gọi là quyết định kháng nguyên (epitope).

 Ví dụ thực tế: Protein gai trên bề mặt của virus SARS-CoV-2 chính là một kháng nguyên. Khi virus này xâm nhập, cơ thể người nhận diện protein gai này là "vật ngoại lai" và bắt đầu sản sinh kháng thể để chống lại.

 2. Tế bào B, tế bào T và kháng thể

- Tế bào lympho B và lympho T đều có các thụ thể kháng nguyên đặc hiệu trên màng sinh chất.

- Mỗi thụ thể chỉ liên kết tương thích với một loại epitope của kháng nguyên theo cơ chế "chìa khoá và ổ khoá".

- Khi tế bào lympho B bị hoạt hoá, nó phân chia tạo ra các tương bào (plasma cells) sản sinh ra lượng lớn kháng thể (immunoglobulin - Ig) giải phóng vào máu để trung hoà kháng nguyên.

 3. Cơ chế miễn dịch đặc hiệu

 Chế độ miễn dịch đặc hiệu gồm hai con đường hoạt động song song và phối hợp chặt chẽ: 

Tiêu chí	Miễn dịch dịch thể	Miễn dịch tế bào
Tế bào đóng vai trò chủ đạo	Tế bào lympho B	Tế bào lympho T độc (Tc)
Sản phẩm hoạt động	Kháng thể giải phóng vào máu và dịch thể.	Tế bào T độc trực tiếp tấn công.
Đối tượng tiêu diệt	Mầm bệnh tự do trong máu, dịch gian bào, dịch thể.	Các tế bào cơ thể đã bị nhiễm virus, tế bào ung thư, tế bào ghép lạ.
Cơ chế tác động	Kháng thể gắn vào kháng nguyên để bất hoạt hoặc đánh dấu cho đại thực bào tiêu huỷ.	Tế bào T độc tiết chất độc (perforin) làm thủng màng tế bào đích và gây chết theo chương trình.

 - Sơ đồ hoạt hoá chung: Mầm bệnh bị tế bào trình diện kháng nguyên (APC) tiêu hoá → Trình diện kháng nguyên lên bề mặt → Hoạt hoá tế bào T hỗ trợ (Th) → Tế bào T hỗ trợ tiết cytokine kích thích tế bào B (biến đổi thành tương bào sinh kháng thể) và tế bào T độc thực hiện nhiệm vụ.

 4. Đáp ứng miễn dịch nguyên phát và thứ phát

- Đáp ứng nguyên phát: Xảy ra ở lần đầu tiên cơ thể tiếp xúc với kháng nguyên. Lượng kháng thể sinh ra chậm (sau 7 - 10 ngày), nồng độ thấp và nhanh giảm. Cơ thể hình thành các tế bào nhớ (B nhớ, T nhớ).

- Đáp ứng thứ phát: Xảy ra từ lần tiếp xúc thứ hai với cùng một loại kháng nguyên. Nhờ có tế bào nhớ, đáp ứng diễn ra cực nhanh (chỉ 2 - 3 ngày), lượng kháng thể tạo ra rất lớn, duy trì trong thời gian dài giúp cơ thể không bị mắc bệnh.

- Ứng dụng: Tiêm vaccine là việc chủ động đưa kháng nguyên đã được làm yếu hoặc chết vào cơ thể nhằm kích thích tạo ra đáp ứng nguyên phát và tế bào nhớ, giúp cơ thể sẵn sàng chống lại mầm bệnh thật trong tương lai.

 Ví dụ thực tế: Trẻ em được tiêm phòng vaccine sởi lúc 9 tháng tuổi. Khi cơ thể bé vô tình tiếp xúc với virus sởi ngoài đời thực sau đó, hệ miễn dịch sẽ kích hoạt đáp ứng thứ phát cực mạnh để tiêu diệt virus ngay lập tức, giúp trẻ không bị mắc bệnh sởi nguy hiểm.

 5. Dị ứng

- Là phản ứng quá mức của cơ thể đối với một loại kháng nguyên nhất định (gọi là dị nguyên như phấn hoa, bụi nhà, lông chó mèo, hải sản,...).

- Cơ chế gây dị ứng:

+ Lần 1 tiếp xúc dị nguyên: Cơ thể sản sinh kháng thể IgE. IgE gắn lên bề mặt tế bào mast (dưỡng bào) và bạch cầu ưa kiềm.

+ Lần tiếp xúc tiếp theo: Dị nguyên gắn vào IgE trên tế bào mast → kích thích giải phóng lượng lớn chất trung gian hóa học histamine.

+ Histamine gây giãn mạch, tăng tính thấm, ngứa, hắt hơi, chảy nước mũi, co thắt phế quản gây khó thở.

+ Trường hợp nặng nhất là sốc phản vệ, huyết áp giảm đột ngột nguy hiểm đến tính mạng.

 Ví dụ thực tế: Nhiều người bị dị ứng cua, tôm; chỉ cần ăn một lượng nhỏ là cơ thể nổi mề đay ngứa ngáy khắp người, môi sưng vù và khó thở do histamine giải phóng làm co thắt đường thở.

 V. CÁC BỆNH PHÁT SINH DO CHỨC NĂNG HỆ MIỄN DỊCH BỊ PHÁ VỠ

 1. Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS)

- Do virus HIV gây ra.

- HIV tấn công và phá huỷ tế bào T hỗ trợ (Th) – "nhạc trưởng" điều hoà toàn bộ hệ miễn dịch đặc hiệu.

- Kết quả: Hệ miễn dịch bị tê liệt hoàn toàn, người bệnh chết vì các bệnh cơ hội (lao, tiêu chảy kéo dài, viêm phổi, ung thư da,...).

 2. Bệnh ung thư

- Xuất hiện khi một nhóm tế bào bị đột biến, phân chia vô hạn tạo thành khối u ác tính, xâm lấn các mô lành xung quanh và di căn đi xa.

- Bình thường hệ miễn dịch (tế bào T độc và tế bào giết tự nhiên NK) phát hiện và tiêu diệt các tế bào đột biến này. Khi hệ miễn dịch suy yếu, tế bào ung thư trốn thoát và phát triển thành bệnh.

 3. Bệnh tự miễn

- Là trạng thái hệ miễn dịch bị rối loạn, mất khả năng phân biệt tế bào của "mình" (self) và "vật lạ" (non-self).

- Hệ miễn dịch tự sản sinh kháng thể tấn công hủy hoại các tế bào, cơ quan của chính cơ thể mình.

 Ví dụ thực tế: Trong bệnh tiểu đường tuýp I, các tế bào T độc của hệ miễn dịch tự tấn công và tiêu diệt hoàn toàn tế bào beta của đảo tuỵ (nơi sản xuất hormone insulin), dẫn đến cơ thể thiếu hụt insulin trầm trọng và gây tăng đường huyết mãn tính.