Kháng thể phản ứng chéo với nhau là gì năm 2024

Một epitope là một phần của kháng nguyên mà hệ thống miễn dịch của vật chủ nhận ra, tạo ra phản ứng miễn dịch đối với mầm bệnh xâm nhập. Epitope liên kết đặc biệt với thụ thể kháng nguyên tương ứng trên tế bào miễn dịch (chẳng hạn như tế bào B) và liên kết chỉ xảy ra nếu các cấu trúc bổ sung cho nhau.

Sự liên kết giữa thụ thể và epitop chỉ xảy ra nếu cấu trúc của chúng bổ sung cho nhau. Nếu đúng như vậy, epitope và thụ thể khớp với nhau như hai mảnh ghép, một sự kiện cần thiết để kích hoạt quá trình sản xuất kháng thể của tế bào B. Các kháng thể do tế bào B tạo ra được nhắm mục tiêu đặc biệt đến các epitope liên kết với các thụ thể kháng nguyên của tế bào. Do đó, epitope cũng là vùng của kháng nguyên được các kháng thể đặc hiệu nhận biết, chúng liên kết và loại bỏ kháng nguyên khỏi cơ thể.

Khi epitope và thụ thể liên kết với nhau trong sự kết hợp giống như các mảnh ghép lại với nhau này, việc sản xuất kháng thể sẽ được kích thích. Những kháng thể này được nhắm mục tiêu cụ thể đến các epitope liên kết với các thụ thể kháng nguyên. Theo cách này, epitope cũng là vùng của kháng nguyên được kháng thể cụ thể nhận biết, sau đó loại bỏ kháng nguyên khỏi cơ thể vật chủ sau khi liên kết với nó. Vùng trên kháng thể liên kết với epitope được gọi là paratope.

Nhiều kháng nguyên có một số epitop riêng biệt trên bề mặt của chúng. Mỗi epitope này có thể tương tác với các thụ thể kháng nguyên khác nhau trên tế bào miễn dịch. Huyết thanh của người được tiêm chủng thường chứa hỗn hợp các kháng thể có thể liên kết với các epitop khác nhau trên bề mặt của kháng nguyên. Các kháng thể nhắm vào cùng một vị trí quyết định kháng nguyên có thể có những khả năng khác nhau để liên kết với nó.

Có thể có hai hoặc nhiều kháng nguyên khác nhau có chung một epitop. Trong những trường hợp này, các kháng thể nhắm vào một kháng nguyên có thể phản ứng với tất cả các kháng nguyên khác mang cùng một vị trí quyết định kháng nguyên. Các kháng nguyên như vậy được gọi là kháng nguyên phản ứng chéo.

Các epitope còn được gọi là yếu tố quyết định kháng nguyên. Epitope thường là một protein không tự thân. Tuy nhiên, trong trường hợp mắc các bệnh tự miễn, các trình tự trong vật chủ có thể được hệ thống miễn dịch công nhận là các epitope. Các epitope thường có chiều dài khoảng năm hoặc sáu axit amin.

Các loại Epitope

Có ba loại epitope: hình dạng (conformational), tuyến tính (linear) và không liên tục (discontinuous).

Sự phân loại này dựa trên cấu trúc và sự tương tác của chúng với paratope của kháng thể.

* Epitope hình dạng được hình thành thông qua sự tương tác của các dư lượng axit amin bị ngắt kết nối với nhau. Số lượng các epitope hình dạng là không rõ.

* Epitop tuyến tính được xác định không chỉ bởi cấu trúc bậc một của chúng (trình tự các axit amin) mà còn bởi các gốc khác hiện diện. Các dư lượng axit amin ở xa hơn của kháng nguyên cũng như các dư lượng nằm dọc theo cấu trúc bậc một đều ảnh hưởng đến cấu trúc ba chiều của epitop tuyến tính.

* Epitop không liên tục bao gồm các phần của protein được tập hợp lại với nhau bằng cách gấp protein chứ không nằm gần nhau trong cấu trúc. Lớp epitope này có thể bao gồm cả phần epitope hình dạng và epitope tuyến tính. Dữ liệu từ nhiều nghiên cứu khác nhau đã cung cấp bằng chứng cho thấy hầu hết sự liên kết kháng nguyên-kháng thể xảy ra ở các vị trí epitop không liên tục. Các kháng thể bảo vệ (ví dụ như kháng thể trong vắc xin) đặc biệt dựa vào điều này.

Tế bào T và B cung cấp phản ứng miễn dịch dựa trên trí nhớ đặc hiệu của mầm bệnh. Các epitope của tế bào B là phần kháng nguyên mà kháng thể hoặc globulin miễn dịch liên kết vào. Các epitop tế bào T được tìm thấy trên bề mặt của tế bào trình diện kháng nguyên và liên kết với các phân tử phức hợp tương hợp mô học chính. Epitopes có thể phản ứng chéo.

Tài liệu tham khảo

• https://en.wikipedia.org/wiki/Epitope
• https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/epitope https://www.sigmaaldrich.com/VN/en/technical-documents/technical-article/protein-biology/elisa/antigens-epitopes-antibodies Một đặc t�nh ti�u biểu của hệ miễn dịch đặc hiệu l� n� thường ph�n biệt giữa c�i của bản th�n v� kh�ng phải của bản th�n v� chỉ phản ứng chống lại c�i kh�ng phải của bản th�n.

Tr� nhớ miễn dịch

Đặc t�nh thứ hai của đ�p ứng miễn dịch đặc hiệu l� n� thể hiện tr� nhớ. Hệ thống miễn dịch "nhớ" nếu n� đ� được tiếp x�c với một kh�ng nguy�n trước đ� v� n� phản ứng với kh�ng nguy�n x�m nhập lần hai với một c�ch kh�c hơn so với tiếp x�c lần đầu ti�n. Th�ng thường chỉ c� t�i tiếp x�c với kh�ng nguy�n giống lần đầu th� sẽ c� đ�p ứng nhớ.

T�nh đặc hiệu

Đặc t�nh thứ ba của hệ thống miễn đặc hiệu l� mức độ đặc hiệu cao trong c�c đ�p ứng của n�. Một phản ứng với một kh�ng nguy�n cụ thể l� đặc hiệu cho kh�ng nguy�n đ� hoặc một số kh�ng nguy�n tương tự.

LƯU �: Đ�y l� những đặc t�nh của tất cả c�c đ�p ứng miễn dịch đặc hiệu.

TỪ KH�A

Pha c�n bằng Đ�p ứng nguy�n ph�t Pha ổn định Chuyển đổi lớp kh�ng thể Pha ph�n r� Pha cảm ứng/lag Pha suy giảm Pha loại trừ miễn dịch Pha log Đ�p ứng thứ ph�t

H�nh 1

SỰ H�NH TH�NH KH�NG THỂ

Số phận của c�c chất sinh miễn dịch

L�m sạch sau khi ti�m kh�ng nguy�n

Động học của sự l�m sạch kh�ng nguy�n khỏi cơ thể sau khi đưa v�o lần đầu được m� tả trong H�nh 1.

Trạng th�i C�n bằng

Giai đoạn đầu ti�n được gọi l� giai đoạn c�n bằng. Trong thời gian n�y c�c kh�ng nguy�n c�n bằng giữa mạch m�u v� ngo�i mạch m�u bằng c�ch khuếch t�n. Đ� thường l� một qu� tr�nh nhanh ch�ng. Từ khi kh�ng nguy�n kh�ng c�n khuếch t�n nữa, th� giai đoạn n�y mất đi.

Giai đoạn chuyển h�a ph�n r�

Trong giai đoạn n�y c�c tế b�o v� c�c enzym của cơ thể chuyển h�a kh�ng nguy�n. Hầu hết c�c kh�ng nguy�n bị c�c đại thực b�o v� tế b�o thực b�o kh�c bắt giữ. Thời gian d�i hay ngắn sẽ phụ thuộc v�o c�c chất sinh miễn dịch v� cơ thể chủ.

Giai đoạn loại bỏ miễn dịch Trong giai đoạn n�y, kh�ng thể vừa được tổng hợp sẽ kết hợp với c�c kh�ng nguy�n v� tạo th�nh phức hợp kh�ng nguy�n-kh�ng thể, sau đ� ch�ng bị thực b�o v� bị tho�i h�a. Kh�ng thể tồn tại trong huyết thanh sau khi giai đoạn loại bỏ miễn dịch ho�n th�nh.

L�m sạch kh�ng nguy�n sau khi đưa v�o lần 2

Khi ti�m kh�ng nguy�n lần thứ hai, nếu c� kh�ng thể lưu h�nh trong huyết thanh, kh�ng nguy�n sẽ bị loại trừ nhanh ch�ng. Nếu kh�ng c� kh�ng thể lưu h�nh, đ�p ứng lần thứ hai cũng qua 3 giai đoạn nhưng giai đoạn loại bỏ miễn dịch được tăng tốc.

H�nh 2

Động học của đ�p ứng kh�ng thể với kh�ng nguy�n phụ thuộc v�o T

Đ�p ứng kh�ng thể lần đầu

Động học của một đ�p ứng sinh kh�ng thể với một kh�ng nguy�n được minh họa trong H�nh 2.

Giai đoạn cảm ứng, tiềm ẩn v� lag

Trong giai đoạn n�y, kh�ng nguy�n được nhận biết l� ngoại lai v� c�c tế b�o bắt đầu sinh s�i nảy nở v� biệt h�a để đ�p ứng với kh�ng nguy�n n�y. Thời gian của giai đoạn n�y sẽ kh�c nhau t�y thuộc v�o kh�ng nguy�n, nhưng n� thường l� 5 đến 7 ng�y.

Giai đoạn log hoặc h�m số mũ Trong giai đoạn n�y, nồng độ kh�ng thể tăng l�n theo cấp số nh�n khi c�c tế b�o B đ� được hoạt h�a bởi kh�ng nguy�n v� biệt h�a th�nh tương b�o để tiết ra kh�ng thể.

Giai đoạn ổn định hay c�n bằng Trong giai đoạn n�y, sự tổng hợp kh�ng thể được c�n bằng với sự ph�n r� kh�ng thể để kh�ng l�m tăng nồng độ kh�ng thể.

Giai đoạn ph�n hủy hoặc suy sụp Trong giai đoạn n�y, tỷ lệ kh�ng thể tho�i h�a vượt qu� kh�ng thể được tạo ra v� mức độ kh�ng thể giảm. Cuối c�ng, mức độ kh�ng thể c� thể đạt mức độ đường nền.

H�nh 3

Đ�p ứng lần 2 hay đ�p ứng nhớ (H�nh 3)

Pha chậm

Trong đ�p ứng lần 2, pha chậm ngắn hơn so với đ�p ứng kh�ng nguy�n lần thứ nhất.

Giai đoạn log Giai đoạn n�y của đ�p ứng lần thứ hai l� nhanh hơn v� mức độ kh�ng thể đạt được cao hơn.

Giai đoạn ổn định

Giai đoạn suy giảm Giai đoạn suy giảm kh�ng nhanh ch�ng v� kh�ng thể c� thể duy tr� trong nhiều th�ng, nhiều năm hoặc thậm ch� cả đời.

Đặc hiệu của đ�p ứng lần 1 v� lần 2

Kh�ng thể được tạo ra để đ�p ứng với kh�ng nguy�n l� đặc hiệu đối với kh�ng nguy�n đ�, mặc d� n� cũng c� thể c� đ�p ứng ch�o với kh�ng nguy�n kh�c c� cấu tr�c tương tự với kh�ng nguy�n sinh kh�ng thể. Nh�nh chung, c�c đ�p ứng lần 2 bởi c�ng một kh�ng nguy�n được sử dụng trong đ�p ứng lần thứ nhất. Tuy nhi�n, trong một số trường hợp một kh�ng nguy�n c� cấu tr�c gần giống c� thể tạo ra một đ�p ứng thứ 2, nhưng đ�y l� một ngoại lệ hiếm hoi.

H�nh 4

Những thay đổi định t�nh của kh�ng thể trong đ�p ứng lần 1 v� 2

Thay đổi lớp globulin miễn dịch Ở đ�p ứng lần 1, kh�ng thể IgM l� lớp kh�ng thể chủ yếu được sản xuất, trong khi đ�p ứng lần 2 th� IgG (IgA hoặc IgE) chiếm đa số (H�nh 4). C�c kh�ng thể tồn tại trong c�c đ�p ứng lần 2 l� những kh�ng thể IgG.

H�nh 5

�i t�nh

�i t�nh của c�c kh�ng thể IgG được tạo ra tăng dần từng bậc trong qu� tr�nh đ�p ứng, đặc biệt sau khi d�ng liều kh�ng nguy�n thấp (H�nh 5). Điều đ� được gọi l� trưởng th�nh của �i t�nh. Sự trưởng th�nh của �i t�nh thể hiện r� rệt nhất sau khi k�ch th�ch với kh�ng nguy�n lần 2.

L� giải thứ nhất cho sự trưởng th�nh �i t�nh l� sự chọn lọc d�ng được minh họa trong H�nh 6. Thứ hai l� sau khi chuyển lớp đ� diễn ra trong c�c đ�p ứng miễn dịch, đột biến soma l�m tinh chỉnh c�c kh�ng thể c� �i t�nh cao hơn. C� bằng chứng thực nghiệm cho cơ chế n�y, mặc d� n� kh�ng được biết l�m thế n�o cơ chế đột biến soma được k�ch hoạt sau khi tiếp x�c với kh�ng nguy�n

H�nh 6

H�o t�nh

Từ kết quả của sự gia tăng �i t�nh, h�o t�nh của kh�ng thể tăng l�n trong qu� tr�nh đ�p ứng miễn dịch. Đ�p ứng ch�o Theo kết quả của sự gia tăng �i t�nh ở đ�p ứng miễn dịch, cũng c� sự gia tăng phản ứng ch�o c� thể x�c định được. L� giải l� do tại sao �i t�nh tăng l�n trong một phản ứng ch�o c� thể ph�t hiện được được minh họa bằng v� dụ sau.

�i t�nh của KT với KN

Sớm Muộn KN mẫn cảm 10-6 10-9 + ++ KN phản ứng ch�o 10-3 10-6 - +

Giả sử một �i t�nh tối thiểu 10-6 cần thiết để ph�t hiện một đ�p ứng, trong một đ�p ứng miễn dịch sớm c� phản ứng ch�o tạo �i t�nh l� 10-3 th� sẽ kh�ng được ph�t hiện. Tuy nhi�n, ở giai đoạn muộn khi �i t�nh tăng 1.000 lần, phản ứng với cả hai kh�ng nguy�n mẫn cảm v� kh�ng nguy�n phản ứng ch�o sẽ được ph�t hiện.

H�nh 7

C�c sự kiện diễn ra trong tế b�o ở đ�p ứng lần 1 v� 2 của kh�ng nguy�n phụ thuộc v�o T

Đ�p ứng lần thứ nhất (H�nh 7)

Pha chậm

C�c d�ng tế b�o T v� B được hoạt h�a v� sinh s�i nảy nở bởi c�c kh�ng nguy�n gắn l�n c�c thụ thể th�ch hợp. C�c d�ng tế b�o B được ph�t triển, biệt h�a th�nh c�c tế b�o tương b�o v� bắt đầu tiết ra kh�ng thể.

Pha nhanh C�c tế b�o tương b�o ban đầu tiết kh�ng thể IgM từ gen chuỗi nặng Cμ nằm gần nhất với c�c gen t�i sắp xếp VDJ. Cuối c�ng một số tế b�o B chuyển từ sản xuất IgM sang sản xuất IgG, IgA hay IgE. Khi c�c tế b�o B sinh s�i nảy nở nhiều hơn v� biệt h�a th�nh nhiều tế b�o tiết kh�ng thể l�m cho nồng độ kh�ng thể tăng theo cấp số nh�n.

Pha ổn định Khi kh�ng nguy�n đ� cạn, c�c tế b�o T v� B kh�ng c�n được hoạt h�a. Ngo�i ra, do c�c cơ chế điều h�a đ�p ứng miễn dịch hoạt động. Hơn nữa, c�c tế b�o tương b�o bắt đầu chết. Khi tỷ lệ của tổng hợp kh�ng thể tương đương với tỷ lệ ph�n r� kh�ng thể th� đạt đến giai đoạn ổn định.

Giai đoạn suy giảm Khi kh�ng thể mới kh�ng được sản xuất nữa bởi v� kh�ng nguy�n kh�ng c�n để hoạt h�a tế b�o T v� B v� c�c kh�ng thể c�n s�t lại từ từ bị suy tho�i th� đạt được giai đoạn suy giảm.

H�nh 8

H�nh 9

Đ�p ứng lần 2 (H�nh 8)

Kh�ng phải tất cả c�c tế b�o T v� B được hoạt h�a bởi c�c kh�ng nguy�n chết trong đ�p ứng lần thứ nhất. Một số trong số c�c tế b�o hoạt h�a đ� c� thể sống l�u v� h�nh th�nh c�c tế b�o c� tr� nhớ. Cả hai loại tế b�o T v� B nhớ được sinh ra, tế b�o T nhớ tồn tại l�u hơn c�c tế b�o B nhớ. Khi k�ch th�ch với kh�ng nguy�n lần thứ hai, kh�ng chỉ c� c�c tế b�o T v� B trinh nguy�n được hoạt h�a m� cả c�c tế b�o tr� nhớ cũng được hoạt h�a v� do đ� khoảng thời gian trễ ngắn hơn trong đ�p ứng lần thứ hai. Kể từ khi một d�ng tế b�o được hoạt h�a th� tốc độ sản xuất kh�ng thể cũng tăng l�n trong giai đoạn h�m số mũ của qu� tr�nh sản xuất kh�ng thể v� đạt được một mức độ cao. Ngo�i ra, cũng c� nhiều m� kh�ng phải l� tất cả c�c tế b�o tr� nhớ B sẽ chuyển sang sản xuất IgG, IgA hay IgE. IgG được sản xuất đầu ti�n ở đ�p ứng miễn dịch lần thứ hai. Hơn nữa c� một d�ng tế b�o T tr� nhớ c� thể trợ gi�p c�c tế b�o B chuyển sang sản xuất IgG (IgA hay IgE), c�c lớp Ig chủ yếu được tạo ra sau đ�p ứng lần thứ hai l� IgG (IgA hay IgE).

Đ�p ứng sinh KT với KN kh�ng phụ thuộc v�o T

Đ�p ứng với kh�ng nguy�n kh�ng phụ thuộc v�o T được đặc trưng bởi việc tăng cường sản xuất c�c kh�ng thể IgM v� hầu như kh�ng c� đ�p ứng lần 2. Khi t�i tiếp x�c với KN lần thứ hai th� sẽ c� một đ�p ứng KN lần đầu kh�c được minh họa trong H�nh 9.

H�nh 10

Chuyển đổi lớp kh�ng thể

Trong một đ�p ứng sinh kh�ng thể với một kh�ng nguy�n phụ thuộc v�o T c� sự chuyển đổi xảy ra trong c�c lớp của Ig từ sản xuất IgM sang một số lớp kh�c (trừ IgD). Sự hiểu biết của ch�ng ta về cấu tr�c của c�c gen globulin miễn dịch, gi�p giải th�ch l�m thế n�o chuyển lớp kh�ng thể xảy ra (H�nh 10).

Trong khi chuyển lớp, sự t�i sắp xếp DNA kh�c lại xảy ra giữa một vị tr� chuyển đổi Sμ) trong intron giữa c�c v�ng v� sắp xếp lại c�c v�ng VDJ v� gen Cμ v� một vị tr� kh�c chuyển đổi trước khi một trong c�c gen ở v�ng hằng định của chuỗi nặng. Kết quả của sự kiện t�i tổ hợp n�y l� mang v�ng VDJ đến gần một gen trong những gen hằng định kh�c, qua đ� cho ph�p biểu lộ gen ở một lớp mới của chuỗi nặng. Khi gen VDJ giống nhau được đưa đến gần một gen C kh�c nhau v� từ khi kh�ng thể đặc hiệu được x�c định bởi c�c v�ng si�u biến trong v�ng V, c�c kh�ng thể được sản xuất sau khi chuyển đổi xảy ra sẽ c� t�nh đặc hiệu như trước.

Cytokin được tiết ra bởi c�c tế b�o T hỗ trợ c� thể g�y ra c�c chuyển đổi isotyp nhất định.

H�nh 11

Globulin miễn dịch tr�n m�ng tế b�o v� Globulin miễn dịch tiết

Sự đặc hiệu của kh�ng thể m�ng tế b�o ở một tế b�o B v� Ig tiết bởi d�ng tế b�o tương b�o l� như nhau. Sự am hiểu v� sao t�nh đặc hiệu của Ig m�ng tế b�o v� Ig tiết từ một tế b�o B ri�ng rẽ lại như nhau c� thể c�ng xuất ph�t từ sự hiểu biết về gen tạo kh�ng thể (H�nh 11).