91
Chương 8
BỔ THỂ VÀ CÁC CYTOKINE
I. Hệ thống bổ thể
1. Đại cương
Hệ thống bổ thể bao gồm khoảng 30 thành phần, thuộc hệ thống miễn
dịch bẩm sinh không đặc hiệu, bình thường có mặt trong huyết tương ở
dạng tiền hoạt động, muốn hoạt động phải được hoạt hóa. Khi được hoạt
hóa theo chuỗi dây chuyền bổ thể có nhiều hoạt tính sinh học đặc biệt
quan trọng:
-Tăng tuần hoàn tại ch
ỗ và tăng tính thấm thành mạch.
-Opsonin hoá (C3b)
-Chiêu mộ bạch cầu
-Làm thủng màng tế bào, màng vi khuẩn dẫn đến ly giải.
Hệ thống bổ thể có 9 protein kí hiệu từ C1 đến C9 (Theo trình tự
mà chúng tham gia phản ứng, riêng C4 là ký hiệu trình tự phát hiện bổ
thể), và các yếu tố B, D, P (propecdin) và nhiều yếu tố tham gia vào điều
hòa hoạt hóa bổ thể.
C phẩy là ký hiệu bổ thể toàn phần.
2. Hoạt hóa bổ thể

Có 2 con đường hoạt hóa bổ thể: Đường cổ điển và đường cạnh.
2.1. Đường cổ điển
Có nhiều yếu tố có khả năng kích thích gây hoạt hóa bổ thể: Có sự
kết hợp kháng nguyên-kháng thể, 1 số loại virus (như AIDS), 1 số vi
khuẩn Gram (-), Salmonella, E.coli, Plasmin, Thrombin, Protein phản ứng
C, các polyssaccharide.
* Sự kết hợp kháng nguyên–kháng thể làm bộc lộ thụ thể nằm trên
Fc của kháng thể dành cho b

hóa cũng có thể tách C2 thành C2a và C2b nhưng với hiệu quả thấp. Sau
đó C2a và C4b kết hợp với nhau tạo thành C4b2a- một loại enzyme để
hoạt hóa C3, được gọi là C3 convertaza. Quá trình này đòi hỏi sự tham gia
của Mg
++

Hình 30. Hoạt hóa bổ thể theo con đường cổ điển (Theo Ian R.
Tizard. 2004)

93
* Hoạt hóa C3. C3 do đại thực bào sản xuất và đóng vai trò trung
tâm của hệ thống bổ thể. C3 convertaza tách C3 thành C3a (có hoạt năng
gây phản vệ và hóa ứng động ) và C3b. C3b gắn vào màng sinh chất của tế
bào đích và vào C4b2a để tạo thành phức hợp C4b2a3b, đó là enzym phân
giải C5 nên được gọi là C5 convertaza, có nhiệm vụ hoạt hóa C5.

2.2. Đường cạnh
Con đường cạnh là một trong những hàng rào bảo vệ đầu tiên của
cơ thể chống lại yếu tố gây bệnh trước khi hình thành đáp ứng miễn dịch,
nghĩa là có trước cả con đường cũ. Các vi sinh vật và nhiều chất khác khi
chưa gây mẫn cảm có thể lại hoạt hóa con đường này như trực khuẩn
Gram (+) hay (-),virus, nấm (Candida albicans), ký sinh trùng
(Trypanosom, schistosom ) và một số chất khác: polyssaccharide vi
khuẩn, nội độc tố vi khuẩn, zymosan, huyết cầu tố, bụi vv. Con đường
cạnh cũng có thể được hoạt hóa bởi các phức hợp miễn dịch của IgG hay
IgA.
Cách hoạt hóa này không cần có sự tham gia của kháng thể bám
vào tế bào đích, cũng không cần C1, C4, C2 mà vẫn tách được C3.
Các thành phần của đường cạnh:
-C3: Thường xuyên có những lượng nhỏ C3b trong huyết tương do dung


Hình 31. Nguyên lý của phản ứng dây chuyền (Theo
I
an R. Tizard.
2004)

95
Bảng 1: Thành phần của hệ thống bổ thể
Tên thành phần
Trọng lượng
(kDa)
Nồng độ có
trong huyết
thanh
Con đường cổ điển
Clq
Clr
Cls
C1
C2
C3


204
120
120
160
70

70
65
55
55
60
Protein điều khiển
C1-INH
C4-bp
H
I
P
S

105
550
150
80
4 x 56
83

200
250
480
Hình 32. Hoạt hóa bổ thể theo con đường cạnh (Theo Ian R. Tizard.
2004)

97
3. Các yếu tố điều hòa
3.1. Đường cổ điển
Chất ức chế C1 (C1-inh). Nó ức chế sự hoạt hóa của C1, tách C1 đã hoạt
hóa và ức chế việc tách C4 bởi C1s. Tình trạng thiếu hụt bẩm sinh về C1-
inh là nguồn gốc của bệnh phù thần kinh mạch.
Yếu tố I hay endopeptidase, tách C4b thành C4c và C4d không hoạt
động. Yếu tố này cũng bất hoạt C3b thành C3bi rồi thành C3dg. Nó cũng
tham gia ở đường cạnh.
C4bp (C4 binding protein) tách phức hợp C4b2a và được sử dụng như
đồng yếu tố cho yếu tố I.
Carboxypeptidase N gây dung giải bổ thể C3a, C4a, C5a.
DAF (Decay Accelerating Factor):Yếu tố tăng nhanh thoái hóa.
MCP (Membrane Cofactor Protein). Hai yếu tố sau này có trên màng tế
bào nên ức chế hoạt hóa bổ thể ngay trên những tế bào tương ứng.
3.2. Đường cạnh
- Yếu tố P (Propecdin) ổn định phức hợp C3bBb và (C3b)Bbn
- Yếu tố H (hay β1H globulin) trái lại làm rã các phức hợp ấy.
- Yế
u tố I (hay chất bất hoạt C3b, điều hòa cả đường cũ)
- CR1- thụ thể số 1 với bổ thể, có trên nhiều loại tế bào, có thể cố
định C3b.
- DAP, một chất thuộc màng, bất hoạt C3bBb cũng như C4b ở
đường cũ.
3.3. Con đường chung.

C3a, C4a, C5a là những anaphylatoxin. Chúng có thể cố định trên bạch
cầu ái kiềm và tế bào mast dẫn đến sự phóng thích histamin và làm giãn
mạch, là những yếu tố đầu tiên của quá trình viêm.
C2b (C2 kinin) có khả năng làm tăng tính thấm thành mạch.
C5a có hoạt năng hóa ứng động dương tính đối với bạch c
ầu đa nhân
trung tính và làm vón tụ bạch cầu đa nhân ở ngay tại nơi có hoạt hóa bổ

99
thể. Các cấu thành C5, C6, C7 cố định trên màng hay trên các phức hợp
miễn dịch cũng thu hút các bạch cầu đa nhân.
C3e gây tăng bạch cầu trong máu.
5.2. Sự đề kháng chống nhiễm khuẩn bằng ly giải các vi sinh hay con
đường gây độc tế bào nhờ kháng thể và bổ thể.
Các yếu tố gây nhiễm bên ngoài tế bào được phủ bổ thể hoặc do hoạt
hóa trực tiếp (đường cạnh hoạt hóa trực tiếp C3), hoặc thông qua các
kháng thể chống vi khuẩn có cố định bổ thể. Cuối cùng, do có sự tham gia
của các phức hợp tấn công màng (cấu thành C5-C9) mà có sự dung giải
các vi sinh khác nhau ấy như vi khuẩn, virus, ký sinh trùng. Đó là hoạt
động ly giải tế bào trực tiếp của bổ thể với sự tham gia của các cấu thành
sau cùng.
Ngoài hoạt năng chống nhiễm khuẩn ấy, bổ thể còn có thể ly giải hồng
cầu hay bạch cầu (độc bạch cầu hay độc tế bào lympho)
5.3. Sự đề kháng chống nhiễm khuẩn nhờ quá trình bám dính miễn dịch
hay sự opsonin hóa.
Cũng nhờ những cơ chế như vậy mà các nhân tố gây nhiễm có thể được
bao phủ bởi C3b hay C3bi rồi qua đó mà được các thụ thể có trên mặt các
thực bào khác nhau nhận biệt: bạch cầu đa nhân trung tính và đại thực bào.
Sau khi các thực bào bám dính được vào rồi thì chúng sẽ nuốt và tiêu các
vi khuẩn.

- Bản chất là các peptid hay glycoprotein có trọng lượng phân tử
tươ
ng đối thấp khoảng từ 6.000- 80.000 Da.
- Có hoạt tính rất cao
- Cơ chế hoạt động nhờ liên kết với các thụ thể đặc hiệu có trên bề
mặt các tế bào nhiều loại thuộc hệ miễn dịch hay các tế bào khác.
- Có thời gian bán phân hủy rất ngắn, bởi vậy chủ yếu chúng chỉ có
tác dụng tại chỗ theo kiểu paracrin hay autocrin (tức là tác động lên các tế
bào lân cận hay lên chính tế bào sản xuất ra chúng). Tr
ừ một vài cytokine
có tác dụng xa như: TGF- β ( transforming growth factor β), Epo
(Erythropoietin), SCF (Stem Cell Factor), M- CSF ( Monocyte Colony-
Stimulating Factor).
-Tác dụng chủ yếu lên sự tăng trưởng, biệt hóa, di động và chức
năng của các tế bào đích.

101
- Một cytokin có thể cảm ứng để sản xuất ra các cytokine khác và
ngược lại. Hiệu quả sinh học của một nhóm cytokine có thể hiệp đồng độc
lập hay đối lập với nhau không những do sự có mặt của chúng mà còn phụ
thuộc nồng độ, trình tự của từng cytokin cũng như trạng thái của tế bào
đích.
Những đặc điểm trên cho thấy việc điều phối hoạt động của tế bào
thông qua các cytokine là rất phức tạp. Để hiểu thấu và điều khiển được
hoạt động của các cytokine là công việc vô cùng khó khăn, còn cần nhiều
thời gian nữa mới đạt được. Phần lớn các gen của cytokine đã được clon
hóa, và về lý thuyết chúng bằng các công nghệ di truyền với số lượng lớn
tạo dễ dàng hơn cho nghiên cứu và thử nghiệm. Sau đây chúng tôi ch
ỉ
trình bày về một số cytokine đã được nghiên cứu nhiều và đã có những
Các hoạt tính sinh học của IL- 1
Tế bào T
Tăng:
Sản xuất IL-2
Sản xuất IL- 2R
Sản xuất IL-3
Sản xuất IFN-γ
Tăng cường:
Tăng sinh sản khả
năng độc tế bào
Hóa ứng động
Tế bào T
Có tác dụng hợp

IL- 2 trước đây được gọi là TCGF (T cell growth factor = yếu tố
tăng trưởng tế bào T) IL- 2 được sản xuất từ tế bào T được hoạt tác và tác
dụng theo kiểu autocrin và paracrin tạo ra sự tăng sinh mạnh mẽ lên các
clon tế bào T. Ngoài tác dụng chủ yếu vừa nêu, IL- 2 còn có tác động đến
sự sản xuất các cytokin khác, tác động vào chức năng của tế bào B, đại
thực bào, tế bào NK. Bởi phạm vi ảnh hưởng rộng lớn lên hệ thống miễn
dịch như vừa nêu trên, IL- 2 được coi như một Cytokin có tầm quan trọng
đặc biệt và cũng được tập trung nghiên cứu nhiều. IL- 2 là một polypeptid
gồm 133 acid amin, có phân tử lượng là 15400. Bình thường lympho T
không sản sinh IL- 2 nhưng khi chúng được hoạt hóa bởi kháng nguyên
đặc hiệu trình diện qua phân tử MHC kèm với đồng kích thích khác hoặc
được hoạt hóa bởi các chất gây phân bào đa clon (polyclonal mitogens) thì
IL- 2 được sản xuất và tiết ra ngoài. Đỉnh cao của sự sản xuất đạt được
khoảng 12 giờ sau rồi giảm đi nhanh chóng. Quần thể lympho sản xuất IL-
2 chủ yếu là lympho TCD4+, nhưng TCD8+ và tế bào NK cũng có thể sản
xuất một số lượng nhỏ IL- 2.
* Thụ thể của IL- 2 (IL- 2 receptor = IL- 2R)
IL- 2R ái lực cao không biểu lộ thường xuyên trên bề mặt tế bào T,
chúng chỉ biểu lộ sau khi tế bào được hoạ
t hóa và đạt tới đỉnh sau 2- 3
ngày rồi hết sau đó 6- 10 ngày dù IL- 2 còn hay không. Như vậy sau 10
ngày tế bào T trở nên trơ với IL- 2 và đây là một cơ chế điều hòa hạn chế
đáp ứng miễn dịch vượt quá mức cần thiết. Nếu tế bào T được kích thích
lại thì IL- 2 lại tái xuất hiện. Trong bệnh leukemia tế bào T ở người lớn do
HTLV- 1 (human T cell leukemia virus- 1) các tế bào ung thư này biểu lộ

104
thường trực IL- 2R và đây là một lý do làm cho các khối u thường xuyên
có sự tăng sinh tế bào.
Cấu tạo IL- 2R ái lực cao gồm 3 chuổi polypeptid là α, β và γ liên

- Tế bào B: IL- 2 ở
nồng độ cao thích hợp làm tăng sinh và biệt
hóa tế bào B để sản xuất ra kháng thể và chuyển lớp của kháng thể được
sản xuất ra.

105
- Các đơn nhân thực bào: IL- 2 làm hoạt hóa các đơn nhân thực
bào, thúc đẩy khả năng diệt vi khuẩn và gây độc tế bào đồng thời tăng sản
xuất H
2
O
2
và tăng sản xuất các cytokin khác như: TNFα, IL- 6.
* Ứng dụng trong nghiên cứu và điều trị của IL- 2 và các yếu tố
liên quan
Trên chuột khi tiêm IL- 2 làm tăng đáp ứng miễn dịch nói chung
và đặc biệt là hoạt tính gây độc tế bào của lympho (tế bào NK và Tc). Trên
lâm sàng chưa ứng dụng rộng do có nhiều tác dụng phụ (có thể gián tiếp
thông qua việc IL- 2 cảm ứng sản xuất ra các Cytokin khác). Một trong
những tác dụng phụ quan trọng là “hội chứng rỉ mạch” (vascular leak
syndrome). Các thử nghiệm lâm sàng giới hạn ở bệnh nhân ung thư thận, u
hắc tố bào, hủi thể xùi (lepromatous leprosy) đã mang lại một số kết quả
khả quan. Cũng có thể kích thích lympho ngoài cơ thể với IL- 2 để tạo ra
tế bào LAK rồi truyền lại vào cơ thể cho bệnh nhân để điều tri ung thư
(xem bài miễn dịch ung thư).Trên thực nghiệm dùng kháng thể chống thụ

thể IL-2 để phong tỏa và do đó gây giảm miễn dịch. Trên ghép cơ quan ở
súc vật cho thấy dùng kháng thể chống lại IL- 2R kéo dài được thời gian
bắt ghép và đôi khi tạo được dung nạp.Ghép độc tố bạch hầu với phân tử
IL- 2 có thể hủy diệt chọn lọc các tế bào có biểu lộ IL- 2R như trong

Hình 35. Nguồn gốc và vị trí hoạt động của interferon γ
(Theo
Ian R. Tizard. 2004)
T
ế
bàoT
Cảm ứng của IL-2 và IL-2R
Tăng khả năng mẫn cảm
Thay đổi trong thải loại mảnh ghép
Tăng cường gen ức chế hoạt động tế
bào
Tăng cường khả năng gây độc tế bào
T
ế
bào B

IFN type I có hai dạng chính IFN-α, IFN-β.
IFN-α là nhóm IFN được tiết chủ yếu từ bạch cầu, có trọng lượng
khoảng 18000- 20000 Da, tối thiểu là có 14 loại thuộc nhóm này, chúng có
cấu trúc của chuỗi acid amin tương đồng với nhau đến 90%.IFN β được
tiết chủ yếu từ nguyên bào sợi (fibroblast).Cả hai dạng của IFN type I chỉ
có chung một loại thụ thể, các thụ thể này được biểu lộ trên hầu hết các
loại tế bào. Khi IFN type I liên kết với thụ thể trên bề mặt tế bào sẽ dẫn
đến gia tăng biểu lộ của nhiều gen, trong đó có gen của nhóm hòa hợp mô
lớp I. Chính nhờ sự biểu lộ nhiều các phân tử kháng nguyên hòa hợp mô
lớp I này mà việc trình diện kháng nguyên lạ (siêu vi, vi khuẩn) cho
lympho bào TCD8+ được tăng hiệu quả. Kết quả cuối cùng là tăng sự tiêu
diệt tế bào bị nhiễm siêu vi qua cơ chế gây độc tế bào của lympho TCD8+.
Hơn nữa IFN type I còn cảm ứng để tế bào sản xuất ra hai loai enzyme:
Proteinkinase đặc hiệu và 2’- 5’oligoadenylate synthetase (2-5 A).
Proteinkinase đặc hiệu hoạt động bằng phosphoryl hóa yếu tố eIF2
(eukaryotis initiation factor 2) của bộ máy dịch mã của tế bào do đó làm
ngăn sự tổng hợp protein. 2’- 5’oligoadenylate synthetase (2-5 A) sẽ gắn
vào và hoạt hóa enzyme endoribonuclease và nhờ đó mà phân cắt các
RNA mạch đơn. Chính nhờ cảm ứng tạo ra 2 enzyme trên nên IFN type I
có tác dụng ức chế không đặc hiệu đối với sự nhân lên của các siêu vi.
Ngoài tác dụng vừa nêu IFN type I còn làm ngưng sự tăng trưởng nhưng
không làm chết một số tế bào ác tính và có tác dụng lên quá trình biệt hóa
của nhiều loại tế bào.
3.2. IFN type II hay IFN miễn dịch, IFN-γ
Hiện chỉ biết một dạng củ
a IFN-γ, chúng có cấu trúc và chức năng
khác với các IFN type I,. IFN γ có trọng lượng phân tử khoảng 18000 Da
và có thụ thể riêng biểu lộ trên nhiều loại tế bào. IFN γ được sản xuất từ
lympho bào: hầu hết tế bào TCD8
+

ứng quá mẫn tức thì (Quá mẫn type I).
3.3. Ứng dụng điều trị của IFN
Với các bệnh nhiễm khuẩn và nhiễm virus đã có những thử nghiệm
sử dụng IFN. Ví dụ: Sử dụng IFN-α (trong điều trị nhiễm siêu vi viêm gan
B và C mãn tính) có thể ngăn cản được tình trạng tăng sinh của virus và sự
tiến triển của bệnh khoảng 40% trường hợp. Kh
ả năng loại trừ hoàn toàn
virus rất hạn chế. Một số bệnh ung thư như: ung thư tế bào hắc tố, ung thư
xương, ung thư tương bào…cũng đã được thử nghiệm lâm sàng điều trị
với IFN đơn thuần hoặc phối hợp với các cytokine khác. Gần đây một số
thử nghiệm sử dụng IFN-γ nhằm điều hòa miễn dịch: hạn chế đáp ứng
miễn dịch dịch thể và tăng cường đáp ứng miễn dịch tế bào (do IFN γ kích
thích tế bào TH1 và ức chế tế bào TH2).
4. Yếu tố hoại tử u (TNF = Tumor Necrosis Factor)

109
Có hai dạng TNF có cấu trúc khác nhau là TNF- α và TNF-β
4.1.TNF- α
TNF- α được phát hiện trong huyết thanh con vật đã tiêm LPS,
hoạt tính của nó là có khả năng làm xuất huyết và hoại tử khối u. Sau đó
người ta còn phát hiện thấy TNF- α ở trong huyết thanh các gia súc bị
chứng suy mòn (vì vậy lúc đầu có tên gọi là cachectin). TNF-α được sản
xuất chủ yếu từ các đơn nhân thực bào được hoạt hóa.
4.2.TNF- β.
TNF- β được sản xuất từ các tế bào lympho T hoạt hóa (lúc đầu có
tên gọi là lymphotoxin). TNF- α và TNF- β được mã hóa bởi hai gen khác
nhau, song đều năm trong vùng gen của nhóm hòa hợp mô chính (ở người
là phức hợp gen HLA). Cả hai dạng TNF có chung một thụ thể nên tác
dụng sinh học cũng giống nhau.
* Thụ thể của TNF (TNF- R)

thích dòng tế bào nào mà yếu tố đó có tên gọi tương ứng.
- GM-CSF: (GM: granulocytes monocytes) kích thích sản sinh
đồng thời bạch cầu hạt và bạch cầu đơn nhân.
- G-CSF: kích thích sản sinh bạch cầu hạt.M-CSF: kích thích sản
sinh bạch cầu đơn nhân.

Hình 36. Nguồn gốc và chức năng của TNF-α
(Theo Ian R. Tizard. 2004)
TNF-α

111
- Epo (Erythropoietin) kích thích sản sinh hồng cầu.
- IL- 3 cũng là một loài CSF có thuộc tính kích thích sản sinh mọi
dòng tế bào từ tế bào mầm đa năng vì vậy còn có tên gọi là multi-
CSF.SCF (stem cell factor) là một yếu tố mới phát hiện gần đây và có tác
dụng mạnh nhất so với các CSFs trên cả dòng tế bào tủy và dòng lymphô
bào nhờ vậy mà làm tăng mọi loại tế bào có nguồn gốc từ tủy xương.
Các yếu tố trên có các thụ thể tương ứng trên các tế bào đích riêng