BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PGS TS ĐẶNG XUÂN BÌNH BÀI GIẢNG BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN HỆ THỐNG MIỄN DỊCH (DÀNH CHO BẬC TIẾN SĨ) THÁI NGUYÊN - 2016 Chương I ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ THỐNG MIỄN DỊCH 1.1 Khái niệm miễn dịch Trong sinh giới tồn mối quan hệ phụ thuộc phức tạp sinh vật với điều kiện vô hữu cơ, mối quan hệ phổ biến thường xuyên tự nhiên Trong Darwin nhấn mạnh mối quan hệ sinh vật với sinh vật Trong cộng đồng sinh vật, đấu tranh sinh tồn quy luật tự nhiên Mọi sinh vật có nhiều khả tự bảo vệ để chống lại xâm nhập xuất vật lạ nhằm bảo vệ tính toàn vẹn thể chúng Cùng với tiến hóa sinh vật, biện pháp tự bảo vệ ngày phong phú hoàn thiện hơn, đáp ứng miễn dịch biện pháp quan trọng phức tạp Theo quan niệm ban đầu “Miễn dịch thể không mắc bệnh truyền nhiễm thể khác lại mắc bệnh truyền nhiễm điều kiện” Hiện miễn dịch xác định sau: “Miễn dịch khả phòng vệ toàn thể yếu tố mang thông tin di truyền ngoại lai (thông tin lạ)” Hình Hệ thống miễn dịch thể Nhìn chung miễn dịch (immunity) trạng thái đề kháng với bệnh tật, đặc biệt bệnh nhiễm trùng, truyền nhiễm Hệ thống miễn dịch tập hợp tế bào, mô phân tử tham gia vào trình đề kháng chống nhiễm trùng Đáp ứng miễn dịch phản ứng có phối hợp tế bào phân tử thành phần hệ thống miễn dịch Miễn dịch học thú y môn học nghiên cứu hệ thống miễn dịch đáp ứng hệ thống trước tác nhân gây bệnh xâm nhập vào thể Chức sinh lý hệ thống miễn dịch ngăn ngừa nhiễm trùng loại bỏ nhiễm trùng xẩy (Hình 1) Đáp ứng miễn dịch thể (Người động vật) chia làm loại: Đáp ứng miễn dịch bẩm sinh (miễn dịch không đặc hiệu): Là loại miễn dịch có sẵn thể sinh ra, mang tính di truyền, không đòi hỏi phải có tiếp xúc trước thể với kháng nguyên xâm nhập lần đầu hay lần sau Miễn dịch bẩm sinh giúp nhận biết thể thể Các thành phần tham gia vào miễn dịch tự nhiên bao gồm: da niêm mạc, tế bào (đại thực bào, bạch cầu trung tính, tế bào diệt tự nhiên, bạch cấu kiềm, bạch cầu toan, tế bào mast ), phân tử mô dịch thể; hệ thống bổ thể, interferon Miễn dịch thu (miễn dịch đặc hiệu): Là trạng thái miễn dịch xuất kháng thể đặc hiệu tương ứng với kháng nguyên tạo sau thể tiếp xúc với kháng nguyên Cơ thể tiếp xúc kháng nguyên cách ngãy nhiên (như bị nhiễm vi khuẩn môi trường sống) tiếp xúc chủ động (tiêm vaccine phòng bệnh) Miễn dịch đặc hiệu bao gồm phương thức: miễn dịch dịch thể miễn dịch qua trung gian tế bào Sự tham gia tiểu quần thể lympho T tiêu diệt kháng nguyên gọi đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào Sự tham gia lympho B thông qua sản xuất kháng thể để tiêu diệt kháng nguyên gọi đáp ứng miễn dịch dịch thể Hình Nguồn gốc tế bào máu tế bào tham gia đáp ứng miễn dịch Các tế bào miễn dịch tế bào máu nói chung xuất phát từ tế bào nguồn (tế bào gốc) tủy xương Các tế bào gốc sinh tế bào cấp từ sinh dòng tế bào máu (Hình 2) Từ tế bào gốc đa phát triển biệt hóa thành 03 dòng tế bào định hướng: dòng hồng cầu, dòng lympho dòng tủy Các bạch cầu dòng tủy chủ yếu tham gia hệ miễn dịch tự nhiên, tế bào lympho tham gia miễn dịch đặc hiệu (trừ tế bào NK- diệt tự nhiên) Các lympho sau khỏi tủy xương xử lý tuyến ức trở thành lympho T, chịu trách nhiệm miễn dịch tế bào Tuyến ức nơi hướng dẫn cho tế bào lympho T phân biệt tổ chức, phân tử thể với tổ chức khác thể, giúp chúng nhận diện kháng nguyên lạ cách xác Do nhiều bệnh tự miễn, nhà khoa học cho tới từ nguyên nhân trục trặc trình hướng dẫn tuyến ức Các tế bào lympho xử lý tổ chức tương đương Fabricius (gan, tủy xương) trở thành lympho B – chịu trách nhiệm miễn dịch dịch thể Kháng nguyên chất xâm nhập vào thể có khả kích thích thể sinh kháng thể đặc hiệu kết hợp với kháng thể Đây chất lạ thể Kháng thể: Là thành phần huyết gọi globulin miễn dịch (Ig) Kháng thể tạo trình đáp ứng miễn dịch, có khả kết hợp với kháng nguyên đặc hiệu Có loại glubulin miễn dịch: IgG, IgA, IgD, IgM, IgE Quá tình tiêu diệt kháng nguyên lạ xâm nhập vào thể thực hệ thống miễn dịch, thông qua nhiều chế: miễn dịch tế bào miễn dịch dịch thể với tham gia nhiểu thành phần hệ thống miễn dịch Hàng rào hệ miễn dịch dựng lên để bảo vệ thể da niêm mạc Hàng rào giúp ngăn cản nhâm nhập tác nhân lạ vào thể Các chất nhầy bao quanh niêm mạc thuộc hàng rào (dịch nhầy quanh niêm mạch mũi, họng ), chúng giúp bắt giữ tác nhân lạ Tiếp theo đó, tác nhân lạ vượt qua hàng rào này, chúng vào tới thể, gặp phải công tế bào bạch cầu theo chế miễn dịch bẩm sinh: bạch cầu trung tính, đại thực bào (bạch cầu mono) gắn vào vật lạ, bao vây tạo thành túi kín chứa vật lạ bên trong, tiếp vật lạ bên tế bào bạch cầu bị tiêu diệt enzyme tiêu hóa túi thực bào Cũng theo chế miễn dịch bẩm sinh, có tham gia tế bào bạch cầu ưa acid, tế bào diệt tự nhiên Các tế bào trực tiếp giải phóng chất trung gian giết ký sinh trùng (Hình 3) Hình Quá trình bắt giữ, xử lý trình diện kháng nguyên thể Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu không đứng trình tiêu diệt kháng nguyên lạ vào thể Các kháng nguyên lạ xâm nhập vào thể, chúng đồng thời nhận diện loại tế bào lympho T (được gọi lympho T hỗ trợ) Các tế bào lympho T sau nhận kháng nguyên lạ kích hoạt hoạt động tế bào lympho T khác, dẫn tới ly giải tế bào, tạo ổ viêm thu hút đại thực bào tới thực bào dọn dẹp Đồng thời tế bào lympho T hỗ trợ, tế bào bạch cầu mono (đại thực bào) kích hoạt tế bào lympho B trở thành tế bào plasma Chính plasma làm nhiệm vụ sản xuất kháng thể đặc hiệu với loại kháng nguyên Các kháng thể sinh kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên tạo phức hợp kháng nguyên – kháng thể gọi phức hợp miễn dịch, làm vô hiệu hóa kháng nguyên, tạo điều kiện cho đại thực bào tới dọn dẹp, ly giải loại trừ kháng nguyên khỏi thể Ngược lại, kháng thể hệ thống đáp ứng miến dịch đặc hiệu có vai trò hoạt hóa trở lại thành phần hệ miễn dịch tự nhiên, : hoạt hóa tế bào diệt tự nhiên NK, hoạt hóa tế bào thực bào tế bào bạch cầu khác Nếu kháng nguyên bị bắt giữ hệ thống bạch huyết phức hợp miễn dịch chuyển tới hạch bạch huyết, mô bạch huyết – nơi tập trung nhiều tế bào bạch cầu làm nhiệm vụ thực bào ly giải Nếu kháng nguyên vào máu bị bắt giữ đây, phức hợp miễn dịch chuyển tới lách để phân giải tiểu diệt Cả tế bào lympho B lympho T gồm tế bào có chức ghi nhớ miễn dịch Các tế bào sau tiếp xúc với kháng nguyên lần đầu ghi nhớ kháng nguyên này, giúp cho đáp ứng miễn dịch lần tiếp xúc sau mạnh nhanh Đó lý giải thích cho việc tiêm vaccine để chủ động tạo trí nhớ miễn dịch cho thể Có thể dễ dàng nhận tầm quan trọng hệ thống miễn dịch sức khoẻ người cách theo dõi người bị suy giảm miễn dịch Những người dễ mắc phải loại nhiễm trùng nguy hiểm đe doạ tính mạng (Bảng 1) Ngược lại, sử dụng vaccine để kích thích đáp ứng miễn dịch chống lại vi sinh vật phương pháp hiệu giúp thể đề kháng chống lại loại nhiễm trùng nhờ có vaccine loại bỏ bệnh đậu mùa (ở người), loại bệnh gây virus, phạm vi toàn cầu Sau chiến dịch chủng đậu kéo dài từ kỷ 19 đến kỷ 20, Tổ chức y tế giới (WHO) chứng nhận tiêu diệt bệnh đậu mùa vào năm 1979; hay bệnh dịch tả trâu bò hay bệnh rinderpest bệnh dịch virus truyền nhiễm gia súc, trâu, bò số loài động vật móng guốc hoang dã Sau chiến dập dịch phạm vi toàn cầu, xác nhận cuối dịch tả trâu bò vào năm 2001 Ngày 14 Tháng 10 2010, Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc thông báo chiến dịch trừ bênh kéo dài nhiều thập niên toàn giới, để diệt trừ bệnh kết thúc, mở đường cho tuyên bố thức vào năm 2011 xoá toàn cầu bịnh dịch trâu bò Từ đại dịch AIDS (acquired immuno-defficiency syndrome - hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải) xuất người; bệnh Gumboro hay Infectious bursal disease (hay IBD, Gumboro Disease, Infectious Bursitis and Infectious Avian Nephrosis) gây suy giảm miễn dịch gà; bệnh lợn tai xanh hay hội chứng rối loạn hô hấp sinh sản PRRS (Porcine Reproductive and Respiratory Syndome) làm giảm sức đề kháng đại thực bào phế nang… lại cho thấy rõ tầm quan trọng hệ thống miễn dịch việc bảo vệ thể trước loại nhiễm trùng Tuy nhiên, miễn dịch học không dừng lại chỗ nghiên cứu bệnh nhiễm trùng Nhờ có nghiên cứu miễn dịch ghép hiểu đáp ứng miễn dịch rào cản chủ yếu thành công khoa học ghép tạng, phương pháp điều trị ngày sử dụng rộng rãi để thay quan bị chức Nhờ kết nghiên cứu miễn dịch ung thư, người ta cố gắng điều trị ung thư cách kích thích đáp ứng miễn dịch chống lại tế bào ung thư nhiều loại bệnh lý ác tính người Ngoài ra, đáp ứng miễn dịch bất thường nguyên nhân nhiều loại bệnh lý có tỷ lệ mắc bệnh tử vong cao đối tượng nghiên cứu miễn dịch bệnh lý Vì lý trên, chuyên ngành miễn dịch học thu hút ý đông đảo nhà lâm sàng, nhà khoa học thuộc chuyên ngành khác cộng đồng Bảng Tầm quan trọng hệ thống miễn dịch thể Vai trò hệ thống miễn dịch Đề kháng với nhiễm trùng Tác động Bị suy giảm miễn dịch dễ bị bệnh nhiễm trùng (ví dụ bệnh nhân AIDS) Vaccine có tác dụng tăng cường khả miễn dịch chống nhiễm trùng Hệ thống miễn dịch nhận diện Các đáp ứng miễn dịch rào cản quan đáp ứng chống lại mảnh ghép trọng ghép tế bào, mô, quan protein lạ đưa vào trị liệu gene thể Chống ung thư Tiềm ứng dụng miễn dịch trị liệu cho ung thư Các kháng thể chất thử có Các phương pháp miễn dịch dùng rộng tính đặc hiệu cao dùng để xác định rãi xét nghiệm y học các loại phân tử khác ngành khoa học khác Có hai nhóm trạng thái miễn dịch thể động vật; trạng thái miễn dịch bẩm sinh (không đặc hiệu); trạng thái miễn dịch thu hay miễn dịch thích ứng (đặc hiệu) Cả hai nhóm trạng thái miễn dịch có mối quan hệ chặt chẽ với Miễn dịch dịch thể: Là kháng thể dịch thể đặc hiệu không đặc hiệu Miễn dịch đặc hiệu gồm loại Immunoglobulin (Ig); miễn dịch không đặc hiệu gồm chất bổ thể, interferon, lysozyme… Miễn dịch tế bào: Là kháng thể gắn lên tế bào tham gia vào phản ứng miễn dịch, miễn dịch tế bào đặc hiệu lympho bào (lymphocyte); yếu tố không đặc hiệu gồm da, niêm mạc, võng mạc, tiểu thực bào đại thực bào Trong thể người động vật có hệ thống để đảm bảo cho sống: Mắt để nhìn, tai để nghe, xương để vận động, phổi để hô hấp… Trong có hai hệ thống bật chức sinh học hệ thống thần kinh (đại diện não) hệ thống miễn dịch Não tạo ý thức trí nhớ Trí nhớ tạo nên kinh nghiệm sống, hình thành tính cách cá nhân trí tuệ người Trong đó, hệ miễn dịch tạo hàng vạn protein bảo vệ chống lại vật lạ từ bên xâm nhập vào thể để tác động gây bệnh vi khuẩn, virus… Mỗi protein bảo vệ ứng với bệnh nguyên gọi kháng thể đặc hiệu Hệ thống miễn dịch có khả nhớ để biết trình sống thể tiếp xúc với tác nhân độc hại Như vậy, hệ thống miễn dịch tạo nên đặc tính cá nhân miễn dịch thể để đảm bảo “lạ” với thể mà lại sinh tồn Tất “không phải tôi” bị hệ miễn dịch phát tiêu diệt Dựa kinh nghiệm thực hành miễn dịch cuối kỷ 19, đầu kỷ 20 “Miễn dịch học khoa học yếu tố chế đảm bảo tính bất cảm thụ người vật nuôi vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm” Sau này, với phát triển miễn dịch học ghép mô, miễn dịch học ung thư, bệnh tự miễn… nên phải bổ sung ý mới: “Hệ miễn dịch có trách nhiệm giám sát khả đáp ứng miễn dịch tính định nội môi thể” 1.2 Nội dung phạm vi miễn dịch học thú y 1.2.1 Nội dung miễn dịch học thú y - Nghiên cứu quy luật, chế bảo vệ thể động vật trình sống - Nghiên cứu thay đổi hoạt động miễn dịch trường hợp miễn dịch bệnh lý - Ứng dụng quy luật hoạt động miễn dịch vào việc chẩn đoán, phòng trị bệnh 1.2.2 Phạm vi môn học Lý luận học phần “Bệnh liên quan đến hệ thống miễn dịch” có liên quan chặt chẽ tới nhiều môn học như: miễn dịch học, sinh lý học, sinh hoá học, tế bào học, bệnh lý học, sinh học phân tử, vi sinh vật học, bệnh truyền nhiễm Trong y học thú y học, miễn dịch học nói chung có đóng góp to lớn, tác động vào chuyên khoa, sử dụng rộng rãi mặt chẩn đoán, phòng trị bệnh mà để giải thích chế sinh bệnh nhiều tượng bệnh lý lâm sàng Trên sở hiểu biết miễn dịch học, người ta có biện pháp hữu hiệu để phòng chống, hạn chế tiến tới toán nhiều bệnh truyền nhiễm người động vật nuôi Trong lĩnh vực chăn nuôi thú y, vấn đề quan trọng để đảm bảo thành công chăn nuôi ngăn chặn phòng chống bệnh truyền nhiễm Môn miễn dịch học, vi sinh vật học thú y, dịch tễ học thú y môn bệnh truyền nhiễm nghiên cứu chế, nguyên lý biện pháp chẩn đoán, phòng chống dịch bệnh cho động vật nuôi góp phần vào việc nâng cao suất chăn nuôi bảo vệ sức khoẻ cho người Chính mà hiểu biết miễn dịch học không sở trường số người công tác lĩnh vực chuyên khoa hẹp nữa, trở thành hiểu biết chung cho tất người cần có hiểu biết miễn dịch học đặc biệt cần thiết cho người làm công tác sinh học nói chung người làm công tác y học thú y học nói riêng Miễn dịch xem trạng thái đặc biệt thể không mắc phải tránh tác động có hại yếu tố gây bệnh như: vi sinh vật, chất độc chúng tiết chất lạ khác, thể loài khác loài bị tác động điều kiện sống lây bệnh tương tự Một cách dễ hiểu nói: Miễn dịch khả tự vệ thể, khả nhận loại trừ vật lạ khỏi thể Miễn dịch có bảo vệ thể bao gồm: miễn dịch bẩm sinh (hay miễn dịch không đặc hiệu) miễn dịch thu (hay miễn dịch đặc hiệu) chúng liên quan chặt chẽ với (Hình 4) Khả miễn dịch thể liên quan tới yếu tố như: Cơ hoạt động thể (yếu tố địa), đặc tính mầm bệnh (tính gây bệnh, độc lực…), điều kiện ngoại cảnh Vì tính miễn dịch biểu mức độ khác Có số trường hợp sau: - Cơ thể có mức độ miễn dịch cao: Khi mầm bệnh xâm nhập vào không gây bệnh, mầm bệnh bị loại trừ khỏi thể - Cơ thể có mức độ miễn dịch thấp: Mầm bệnh gây bệnh cho thể, biểu bệnh lý mức độ định - Cơ thể miễn dịch: Khi mầm bệnh xâm nhập gây bệnh, bệnh thể với triệu chứng, bệnh tích điển hình, thể bị phá huỷ dẫn đến tử vong Hình Hai trạng thái miễn dịch thể Hệ thống miễn dịch chia làm loại hệ thống miễn dịch không đặc hiệu (nonspecific immunity) hệ thống dịch miễn dịch đặc hiệu (specific immunity); thuật ngữ miễn dịch không đặc hiệu có tên gọi khác miễn dịch bẩm sinh (Innate immunity); thuật ngữ miễn dịch đặc hiệu có tên gọi khác miễn dịch thu được, miễn dịch thích ứng (adaptive immunity) Phòng tuyến miễn dịch bẩm sinh bao gồm rào cản biểu mô, tế bào chuyên biệt chất kháng sinh tự nhiên có mặt biểu mô Tất thành phần có chức chung ngăn chặn xâm nhập vi sinh vật vào thể Nếu vi sinh vật xuyên qua lớp biểu mô xâm nhập vào mô vào hệ tuần hoàn chúng bị công tế bào làm nhiệm vụ thực bào, tế bào lympho chuyên trách có tên gọi tế bào giết tự nhiên (natural killer – gọi tắt tế bào NK), protein huyết tương bao gồm protein hệ thống bổ thể Tất chế kể miễn dịch bẩm sinh nhận diện cách đặc hiệu phản ứng chống lại vi sinh vật không phản Mọi giống chó bị ảnh hưởng bệnh, nhiên đặc trưng giống loài mà số giống chó lại có nguy dễ bị Parvo giống khác, chẳng hạn như: giống chó Ngao, giống Pinschers Đức… Bệnh Parvo thường bùng phát chó từ đến 20 tuần tuổi 85% ca lây nhiễm phát sinh từ chó tuổi Chó dễ mắc bệnh chúng có nhiều tế bào phân chia nhanh dày ruột Những tế bào mục tiêu virus Parvo Nếu chó bạn nhiều tuổi bệnh Parvo khó bùng phát dù Nếu chó mẹ không tiêm vaccine chống Parvo, virus bùng phát sớm vài tuần 3.3 Cơ chế sinh bệnh: Virus có tính hướng tế bào niêm mạc đường tiêu hóa tế bào có thẩm quyền miễn dịch thuộc hệ thống miễn dịch thể Sau xâm nhập đường tiêu hóa, virus công tế bào niêm mạc đường ruột, gây nên tượng viêm dày ruột cấp tính gây nên ỉa chảy Sau đó, virus xâm nhập vào vào máu, hạch lympho, nhân lên tế bào bạch cầu, phá hủy bạch cầu, làm giảm số lượng bạch cầu, dẫn đến suy giảm miễn dịch 3.4 Các thể bệnh triệu chứng: Khi virus Parvo xâm nhập vào thể thú nuôi, thông thường triệu chứng lâm sàng Nhìn chung, phải từ - 10 ngày kể từ virus xâm nhập vào thể, chó bắt đầu xuất triệu chứng bệnh bao gồm: mệt mỏi, ủ rũ, bỏ ăn, nôn mửa (Bệnh Parvo tàn phá dày chứa nhiều tế bào phân chia nhanh chóng Đây mục tiêu virus Niêm mạc dày bị sưng tấy loét khiến chó bị nôn), sốt (Chó mắc bệnh Parvo thường bị sốt mức nhiệt độ từ 40 đến 41ºC) triệu chứng điển hình thể bệnh Hình 21 Chó bị Parvovirus nôn tiêu chảy nặng - Thể viêm tim: Các mẫu tim bị nhiễm trùng thường tìm thấy chó bị nhiễm bệnh chó sau sinh Đây thể bệnh phổ biến so với thể đường ruột Bệnh thường nặng, làm viêm hoại tử tim gây khó thở chết non (