Miễn dịch chống vi khuẩn

Đáp ứng miễn dịch bình thường đối với vi khuẩn

Có hai loại kháng nguyên vi khuẩn chủ yếu có thể gây đáp ứng miễn dịch: Các sản phẩm hòa tan của tế bào (ví dụ độc tố) và các kháng nguyên cấu trúc tức là một bộ phận của vách tế bào (như các lipopolysaccharide). Nhiều kháng nguyên vi khuẩn có chứa lipid gắn với glycoprotein vách; sự hiện diện của lipid hình như có tác dụng tăng cường tính sinh miễn dịch của kháng nguyên. Đa số kháng nguyên vi khuẩn là kháng nguyên phụ thuộc tế bào T, tức đòi hỏi lymphô T giúp đỡ để khởi động miễn dịch, dëch thể cũng như tế bào. Tuy nhiên, có một số kháng nguyên vi khuẩn như polysaccharide của phế cầu không phụ thuộc tế bào T: những kháng nguyên này  được đặc trưng bởi trọng lượng phân tử cao và có những quyết định kháng nguyên giống hệt nhau lặûp đi lặûp lại nhiều lần trên chuỗi phân tử. Trong phần tiếp đây chúng tôi dùng vi khuẩn liên cầu để làm ví dụ nhưng cần nhớ rằng các vi khuẩn khác cũng cho kích thích miễn dịch tương tự.

Tương tác giữa vi khuẩn và hệ miễn dịch có thể tạo ra nhiều hậu quả:

(1) kích thích tính miễn dịch bảo vệ.

(2) ức chế miễn dịch.

(3) đáp ứng miễn dịch bất lợi có thể gây ra các tổn thương mô. Một số yếu tố cá nhân có ảnh hưởng đến tính miễn dịch đã được đề cập ở ở phần trên.

Liên cầu beta tan máu (nhất là nhóm A) rất thường hay gây ra những nhiễm trùng khu trú ở da và đường hô hấp trên, nhưng nó có thể gây nhiễm trùng bất cứ cơ quan nào của cơ thể. Người ta ghi nhận rằng những lứa tuổi khác nhau thường bị triệu chứng rất khác nhau khi nhiễm liên cầu. Ở trẻ con, khởi bệnh thường nhẹ và mơ hồ với các triệu chứng như sốt nhẹ, chảy mũi nước. Triệu chứng họng thường tối thiểu nhưng những cơn sốt bất thường vẫn có thể tồn tại trong một vài tháng. Hình ảnh này ngược với bệnh cảnh viêm amidan cấp do liên cầu ở trẻ lớn và người lớn. Bệnh cảnh cấp tính và khu trú này có lẽ do sự tiếp xúc trước đây với liên cầu đã làm biến đổi đáp ứng (trong cơ thể đã có kháng thể kháng độc tố và enzym liên cầu).

Tổn thương mô là do các sản phẩm của liên cầu gây ra. Các sản phẩm này gồm độc tố đặc hiệu (streptolysin O và S và độc tố hồng cầu) có khả năng tiêu mô và các tế bào lưu động (kể cả bạch cầu), các enzyme đặc hiệu (như hyaluronidase và streptokinase) có khả năng giúp cho sự lan tỏa nhiễm trùng, và các thành phần bề mặt của vách bào liên cầu (protein M và acid hyluronic). Tất cả các protein này đều có tính sinh miễn dịch. Phản ứng viêm tại chỗ làm tăng số lượng tế bào bạch cầu nhán đa dạng trong máu, đồng thời các tế bào này cũng thâm nhiễm vùng họng hầu gây ra những bọc mủ tại chỗ.

Kháng thể đặc hiệu xuất hiện chậm (4 ngày) và hình như không có vai trò trong việc hạn chế phản ứng nhiễm trùng liên cầu cấp lần đầu tiên. Antistreptolysin  O (ASO) và anti-deoxyribonuclease B (anti-DNAse B) là hai thử nghiệm liên cầu có giá trị nhất trên thực tế lâm sàng. Hiệu giá ASO thường tăng lên sau nhiễm trùng họng, không tăng sau nhiễm trùng da; hiệu giá anti-DNAse B là một xét nghiệm đáng tin cậy cho cả nhiễm trùng da và họng, do đó có ích cho chẩn đoán viêm cầu thận sau nhiễm liên cầu.

Một số kháng nguyên vi khuẩn ảnh hưởng trực tiếp lên hiệu quả của đáp ứng miễn dịch đối với nhiễm trùng. Lipopolysacharid vi khuẩn có thể làm tăng hoặc làm giảm sức đề kháng đối với nhiễm trùng thực nghiệm tùy theo thời gian nhiễm trùng. Nếu có giảm đề kháng thì cơ thể chủ sẽ trở nên dễ nhiễm trùng đối với vi khuẩn khác. Sự suất hiện cùng lúc của lao và nhiễm nấm aspergillus phổi, hoặc sự hoạt động của lao tiềm ẩn sau khi nhiễm phế cầu là những ví dụ về sự ức chế đề kháng của vi khuẩn.

Một số sản phẩm vi khuẩn như nội độc tố là chất kích thích rất mạnh đối với đáp ứng miễn dịch dẫn đến sự hoạt hóa lympho B đa clôn. Sự gia tăng của Ig huyết thanh trong một số trường hợp nhiễm trùng kéo dài có lẽ là do sự kích thích đa clôn này, còn sự gia tăng kháng thể đặc hiệu chỉ chiếm một tỉ lệ nhỏ Ig huyết thanh mà thôi. Thường chúng ta khó phân biệt được hiệu quả gây độc trực tiếp do nhiễm khuẩn với tổn thương gây ra do phản ứng miễn dịch chống kháng nguyên vi khuẩn. Điều này được minh họa bởi các biến chứng của nhiễm trùng liên cầu.

Tổn thương do đáp ứng miễn dịch chống vi khuẩn

Thấp khớp cấp là một bệnh hệ thống xảy ra sau khi bị nhiễm liên cầu beta tan maïu đường hô hấp trên từ 1 đến 5 tuần. Nhiễm liên cầu ở da cũng có thể gây thấp khớp cấp. Người ta nhận thấy rằng hình như khuynh hướng di truyền đối với thấp khớp cấp, bằng chứng là tỉ lệ mắc bệnh này ở những trẻ có cha mẹ bị bệnh tim do thấp thì cao hơn so với những trẻ khác. Đồng thời ở trẻ sinh đôi đồng hợp tử thì tỉ lệ mắc cũng cao gấp ba lần so với trẻ sinh đôi dị hợp tử.

Bệnh sinh của thấp khớp cấp đã được nghiên cứu khá kỹ. Nguyên nhân gây tổn thương mô có lẽ do các thành phần hoặc sản phẩm của liên cầu hơn do nhiễm trùng trực tiếp. Tuy nhiên, chúng ta cần lưu ý đến vai trò quan trọng của  phản ứng  miễn  dịch chống liên  cầu  trong cơ  chế  gây  bệnh. Nhæîng trẻ bị bệnh thấp khớp cấp có mang một nồng độ cao kháng thể chống kháng nguyên tim. Điều này nói lên rằng viêm tim do thấp có thể gây ra do kháng thể kháng liãn cầu phản ứng chéo với kháng nguyên tim. Người ta đã xác định là thấp khớp cấp không tác dụng lên cơ tim mà lên van tim, lên khớp, mạch máu, da và cả hệ thần kinh trung ương (trong trường hợp có biểu hiện múa vờn). Đa số các tổn thương gây nên đều qua trung gian của kháng thể vì người ta đã chứng minh được phản ứng chéo có thể xảy ra giữa: (1) kháng thể chống cacbonhydrat của liên cầu nhóm A với glycoprotein của van tim; (2) kháng thể chống protein vách liên cầu với màng sợi cơ tim và cơ vân; (3) kháng thể chống một thành phần khác của vách tế bào liên cầu với não người; (4) kháng thể chống một glycoprotein của vách liên cầu với màng đáy cầu thận; và (5) kháng thể chống hyaluronidase liên cầu với màng khớp người. Ngoài ra, đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào đối với các kháng nguyên phản ứng chéo có lẽ cũng có vai trò trong việc gây một số biến chứng vì trên bệnh nhân thấp khớp cấp người ta thấy đáp ứng miễn dịch tế bào cũng tăng dữ dội.

Quan hệ giữa nhiễm trùng liên cầu với viêm cầu thận cấp khác với nhiễm liên cầu trong thấp khớp cấp ở hai điểm quan trọng: (1) viêm cầu thận dường như chỉ xảy ra sau nhiễm một trong vài chủng liên cầu đặc biệt gọi là chủng “gây viêm thận’’ (nephritogenic), trong khi đó, thấp khớp cấp lại liên quan với rất nhiều chủng liên cầu nhóm A; và (2) nhiều bằng chứng cho thấy rằng viêm cầu tháûn được gây nên do sự lắng đọng phức hợp miễn dịch chứ không phải do phản ứng chéo của kháng thể.

Nhiều nhiễm trùng khác do vi khuẩn và mycoplasma cũng có thể tạo ra một đáp ứng miễn dịch tự gây hại cho bản thân mình .

Bảng. Một vài bệnh gây ra do đáp ứng miễn dịch chống vi khuẩn.

Sự lẩn tránh hệ miễn dịch của vi khuẩn

Vi khuẩn sẽ tồn tại trong cơ thể chủ yếu nãúu ứng miễn dịch chỉ giết được một lượng vi khuẩn ít hơn lượng chúng sinh sản được. Để chống đỡ với sức đề kháng miễn dịch, vi khuẩn tạo ra nhiều cơ chế:

Tạo yếu tố gây độc, các yếu tố này có khả năng dính vào bề mặt niêm mạc, đi vào các mô, ức chế đề kháng của cơ thể chủ và gây tổn thương mô. Những yếu tố gây ức chế sức đề kháng gọi là aggressin, chúng rất quan trọng đối với sự tồn tại lâu dài của vi khuẩn. Ví dụ, các polysaccarid của phế cầu và màng não cầu có thể ức chế sự thực bào vi khuẩn. Nhiều aggressin cũng có tính kháng nguyên và đáp ứng miễn dịch chống lại chúng có thể làm cho chúng mất tác dụng.

Gây biến đổi kháng nguyên, điều này được ghi nhận rất rõ đối với trường hợp nhiễm trypanosome và cúm nhưng cũng xảy ra với cả vi khuẩn. Ví dụ, đối với trường hợp nhiễm Borrelia recurrentis: sau khoảng một tuần nhiễm vi khuẩn, kháng thể phá hủy vi khuẩn và bệnh nhân bớt sốt. Tuy nhiên, sau 5 đến 7 ngày nữa, số vi khuẩn còn lại tạo ra sự biến đổi kháng nguyên và trở lại nhân lên cho đến khi đủ số lượng gây sốt lần thứ hai. Sau đó kháng thể mới đối với kháng nguyên biến đổi này lại xuất hiện để tiêu diệt vi khuẩn và bệnh nhân lại bớt sốt. Nhưng biến thể kháng nguyên khác lại xuất hiện. Chu kỳ này sẽ lập lại khoảng 5-10 lần trước khi mầm bệnh hoàn toàn bị loại bỏ.

Một số vi khuẩn xâm nhập qua đường niêm mạc có thể tạo ra các protease để ly giải kháng thể IgA tiết. Các vi khuẩn này bao gồm : neisseria gonorrhea, neisseria meningitis, hemophilus influenzae và streptococcus pneumoniae.

Vi khuẩn có thể tồn tại bằng cách chiếm đóng tạm thời các tế bào không thực bào, nhờ vậy chúng không bị tiêu diệt bởi kháng thể, bởi các thực bào chuyên nghiệp và một số kháng sinh. Một ví dụ là sự xâm nhập của Salmonella typhi vào những vùng sẹo không có mao mạch của túi mật và đường tiết niệu.

Các đại thực bào thường có thời gian sống khá dài, nhưng nếu chức năng thực bào của chúng bị tổn thương thì các vi khuẩn bị ăn vào sẽ không bị tiêu diệt và có thể tồn tại lâu dài cùng với đại thực bào một cách an toàn tránh khỏi sự tấn công miễn dịch. Phương án tồn tại nội bào này đã được một số vi khuẩn như lao, phong, brucella, và nocardia sử dụng gây ra tình trạng nhiễm trùng mạn tính.

Sự biến chủng sang dạng L không có vách của một số vi khuẩn như liên cầu, brucella, gonococcus và mycobateria đã giúp cho vi khuẩn tồn tại kéo dài gây ra một số nhiễm trùng mạn tính hoặc người lành mang trùng. Dạng L giúp vi khuẩn chống lại những kháng sinh tấn công vi khuẩn có vách, và khi dừng kháng sinh thì dạng này là nguồn để tạo ra các vi khuẩn có vách bình thường có khả năng gây bệnh.