Hệ thống miễn dịch bao gồm nhiều cơ quan và các mô có tính đa dạng về cấu trúc và chức năng được phân bố khắp cơ thể.
.jpg)
Những cơ quan này có thể được phân làm hai loại dựa trên sự khác biệt về chức năng: cơ quan lympho trung ương (central lymphoid organ) và cơ quan lympho ngoại vi (peripheral lymphoid organ). Cơ quan lympho trung ương cung cấp một vi môi trường thích hợp cho sự trưởng thành của các tế bào lympho. Cơ quan lympho ngoại vi là nơi bẫy các kháng nguyên từ những mô nhất định và cũng là nơi các tế bào lympho tương tác một cách hiệu quả với các kháng nguyên này. Nối giữa các cơ quan này là hệ thống mạch máu và hệ thống mạch lympho liên kết lại thành một hệ thống chức năng hoàn chỉnh. Các tế bào tham gia vào đáp ứng miễn dịch lưu thông trong máu và bạch mạch và tập hợp lại với nhau trong các cơ quan lympho. Nhiều loại bạch cầu tham gia vào quá trình hình thành đáp ứng miễn dịch. Tuy nhiên trong số những tế bào này thì chỉ có các tế bào lympho mới có tính đa dạng, tính đặc hiệu, trí nhớ miễn dịch và khả năng nhận biết những gì thuộc và không thuộc về bản thân cơ thể. Tất cả những tế bào khác đóng vai trò phụ trợ trong đáp ứng miễn dịch thích ứng, phục vụ cho sự hoạt hoá tế bào lympho, hoặc làm tăng hiệu quả thanh lọc kháng nguyên thông qua hiện tượng thực bào, hoặc tiết ra các phân tử có chức năng miễn dịch khác nhau. Một số bạch cầu, đặc biệt là các lympho T, chế tiết các protein khác nhau được gọi là các cytokine. Các cytokine hoạt động như các hormone điều hoà miễn dịch có vai trò quan trọng trong việc điều hoà các đáp ứng miễn dịch. Trong chương mày chúng ta sẽ đề cập đến sự hình thành của các tế bào máu, đặc điểm của những tế bào khác nhau của hệ thống miễn dịch, và chức năng của các cơ quan lympho.
Sự tạo máu
Tất cả các tế bào máu đều bắt nguồn từ một loại tế bào được gọi là tế bào gốc tạo máu (hematopoetic stem cell – HSC). Tế bào gốc là những tế bào có khả năng biệt hoá thành các loại tế bào khác. Tế bào gốc có khả năng tự tái sinh bằng hình thức phân bào để duy trì số lượng của chúng. Ở người, quá trình hình thành và phát triển của hồng cầu, bạch cầu bắt đầu diễn ra ở túi noãn hoàng trong những tuần đầu của thời kỳ bào thai. Tại đây các tế bào gốc noãn hoàng biệt hoá thành các tế bào dạng hồng cầu nguyên thuỷ có hemoglobin bào thai. Ðến tháng thứ ba thì các tế bào gốc di chuyển từ túi noãn hoàng tới gan bào thai sau đó đến lách. Hai cơ quan này có vai trò chủ yếu trong quá trình tạo máu từ tháng thứ ba đến tháng thứ bẩy của thai nhi, sau đó tuỷ xương trở thành cơ quan tạo máu chủ yếu. Ngay khi sinh ra thì gan và lách ngừng tạo máu.
Ðiều đáng chú ý là mọi tế bào máu trưởng thành và đã biệt hoá về phương diện chức năng đều bắt nguồn từ một tế bào gốc chung. Khác với các tế bào đơn nguyên chúng biệt hoá thành một loại tế bào riêng, tế bào gốc tạo máu là loại tế bào đa năng có khả năng biệt hoá theo một số con đường và sinh ra hồng cầu, tế bào hạt, tế bào mono, tế bào mast, tế bào lympho và tiểu cầu mẹ. Các tế bào gốc có số lượng ít, thường có tỷ lệ thấp hơn 1 tế bào gốc trong 100.000 tế bào tuỷ xương.
Việc nghiên cứu tế bào gốc gặp phải khó khăn do số lượng ít và do chúng khó có thể giữ được trong môi trường nuôi cấy, vì vậy người ta còn hiểu biết ít về sự điều hoà khả năng sinh sản và biệt hoá của chúng. Do khả năng “tự trẻ hoá” (self renewal), các tế bào gốc được duy trì ở mức độ ổn định trong suốt cuộc đời. Tuy nhiên khi có yêu cầu tạo máu thì các tế bào gốc sẽ thể hiện khả năng tăng sinh mạnh mẽ. Ðiều này có thể chứng minh ở chuột nhắt đã bị phá huỷ hoàn toàn hệ thống tạo máu bằng chiếu xạ liều chí tử (950 rad). Những chuột bị chiếu xạ như vậy sẽ chết trong vòng 10 ngày trừ khi chúng được truyền các tế bào tuỷ xương bình thường lấy từ chuột nhắt đồng gene. Một chuột nhắt bình thường có 3´108 tế bào tuỷ, vì vậy chỉ cần truyền 104-105 tế bào tuỷ xương từ cơ thể cho (chiếm 0,01 tới 0,1% tổng số lượng tế bào tuỷ xương) cũng đủ để hồi phục hoàn toàn hệ thống tạo máu. Ðiều này chứng minh rằng các tế bào gốc của tuỷ xương cơ thể cho tuy ít nhưng có khả năng biệt hoá và tăng sinh rất lớn.
Trong giai đoạn sớm của quá trình tạo máu một tế bào gốc đa năng biệt hoá theo một trong hai con đường, sẽ làm xuất hiện tế bào tiền thân dòng lympho chung hay tế bào tiền thân dòng tuỷ chung (hình x-1). Chủng loại và số lượng các yếu tố sinh trưởng trong vi môi trường đặc biệt kiểm soát sự biệt hoá của tế bào gốc và tế bào tiền thân trong môi trường đó. Trong quá trình phát triển của các dòng lympho và dòng tuỷ, các tế bào gốc sẽ biệt hoá thành các tế bào tiền thân, các tế bào tiêng thân mất khả năng “tự trẻ hoá” và đã nhận một nhiệm vụ đặc biệt để biến thành một dòng tế bào nhất định. Các tế bào tiền thân dòng lympho chung sẽ sinh ra các tế bào lympho B, T và tế bào giết tự nhiên (NK), và một số tế bào có tua. Các tế bào tiền thân dòng tuỷ sẽ sinh ra các tế bào tiền thân của hồng cầu, các loại bạch cầu (bạch cầu trung tính, bạch cầu ái toan, bạch cầu ái kiềm, tế bào mono, tế bào mast, tế bào có tua) và tiểu cầu. Quá trình chuyển thành đặc nhiệm của tế bào tiền thân phụ thuộc vào khả năng đáp ứng đối với các yếu tố sinh trưởng và các cytokine đặc biệt. Khi có các yếu tố sinh trưởng và cytokine thích hợp, các tế bào tiền thân sẽ tăng sinh và biệt hoá làm xuất hiện các type tế bào trưởng thành tương ứng (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu mẹ). Các tế bào này sẽ đi vào các kênh ở tuỷ xương rồi từ đó vào vòng tuần hoàn.
Ở tuỷ xương, các tế bào tạo máu sinh sôi và chín trên một mạng lưới tế bào thân gồm các tế bào không tạo máu nhưng hỗ trợ sự sinh trưởng và biệt hoá của các tế bào tạo máu. Các tế bào thân bao gồm các tế bào mỡ, tế bào nội mô, nguyên bào sợi, và các đại thực bào. Các tế bào thân tác động lên quá trình biệt hoá của tế bào gốc tạo máu bằng cách cung cấp một vi môi trường kích thích tạo máu gồm chất căn bản tế bào và các yếu tố sinh trưởng có tác dụng thúc đẩy quá trình phát triển và biệt hoá. Nhiều trong số các chất sinh trưởng tạo máu này là các chất hoà tan, chúng tiếp cận với tế bào đích bằng phương thức khuyếch tán. Các yếu tố sinh trưởng khác lại là những phân tử bám vào màng trên bề mặt của các tế bào thân và điều này cần có sự tương tác tế bào-tế bào giữa các tế bào đáp ứng với các tế bào thân. Trong quá trình nhiễm trùng thì sự sinh tạo máu được kích thích bởi các yếu tố sinh trưởng tạo máu do các đại thực bào và các tế bào T hoạt hoá tạo ra.
Theo: sinh học miễn dịch