Tổng quan về virus (P2) – Miễn dịch virus và cách virus chống lại miễn dịch

Tổng quan về virus (P2)

Trong bài tổng quan về virus lần trước, chúng ta đã đề cập đến việc phân loại, cấu trúc, chu trình nhân lên của virus. Trong bài viết này, chúng ta cùng tiếp tục tìm hiểu chi tiết hơn một chút về miễn dịch virus, tức là cách vật chủ chống lại sự lây nhiễm này cũng như cách virus đối phó để lây nhiễm thành công.

Đọc lại bài viết: Tổng quan về virus (P1) – Cấu trúc và quá trình nhân lên của virus.

Sự phản kháng của thực vật với sự lây nhiễm

Thực vật có thể được coi là một mục tiêu để virus tấn công, không giống như động vật, chúng không thể chạy trốn. Tuy nhiên, thực vật thể hiện một loạt các phản ứng tinh vi đối với sự nhiễm virus, giúp giảm thiểu tác động có hại. Thực vật chống lại nhiễm virus theo một số cách. Đầu tiên, chúng cần phát hiện sự lây nhiễm bằng cách cảm nhận các phân tử đặc trưng của virus thông qua các thụ thể nhất định.

Khi điều này xảy ra, việc sản xuất các protein kháng kích hoạt các cơ chế kháng đặc hiệu cao. Đáp lại, virus thực vật cố gắng trốn tránh các cơ chế bảo vệ này bằng cách thay đổi cấu trúc protein khi có thể và bằng cách tạo ra các protein bám vào và che giấu các RNA nhỏ, từ đó sẽ kích hoạt sự im lặng của RNA. Nhiễm virus dẫn đến một phản ứng quá mẫn, biểu hiện là:

– Tổng hợp một loạt các protein mới, liên quan đến sinh bệnh học (“PR” proteins)

– Sự gia tăng sản xuất các hợp chất phenolic ở thành tế bào,

– Sự giải phóng các gốc oxy tự do,

– Việc sản xuất phytoalexin,

– Sự tích tụ của axit salicylic – thật đáng kinh ngạc ở điểm này, thực vật thậm chí có thể cảnh báo lẫn nhau rằng virus đang đến bằng các tín hiệu truyền đi trong không khí nhờ các hợp chất dễ bay hơi như methyl salicylate.

Phản ứng quá mẫn liên quan đến việc tổng hợp một loạt các phân tử khác nhau. Một số PR protein là protease, có lẽ phá hủy protein virus, hạn chế sự lây lan của chúng. Ở đây có một số điểm tương đồng giữa hình thành đáp ứng này và việc sản xuất interferon (IFN) của động vật.

Thực vật kháng virus đã được tạo ra bằng cách sản xuất các cây chuyển gen biểu hiện protein virus tái tổ hợp hoặc axit nucleic gây cản trở sự nhân lên của virus mà không dẫn đến sự nhiễm bệnh, ví dụ:

– Protein vỏ virus, ức chế virus trần và can thiệp vào sự biểu hiện của virus ở mức độ RNA (bất hoạt gen bằng các RNA không dịch mã)

– Bản sao virus nguyên vẹn hoặc một phần gây cản trở sao chép bộ gen,

– RNA antisense,

– Bộ gen virus bị lỗi,

– Trình tự vệ tinh (satellite),

– Trình tự RNA xúc tác (ribozyme),

– Protein hỗ trợ sự xâm nhiễm của virus được chỉnh sửa.

Đáp ứng miễn dịch của động vật đối với virus

Tiếp theo, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cách mà động vật, mà đại diện tuyệt vời nhất là loài người, chống lại sự xâm nhiễm của virus, bằng các cơ chế miễn dịch của mình.

1. Miễn dịch bẩm sinh

Phản ứng miễn dịch bẩm sinh là một phản ứng nhanh chóng xảy ra chỉ trong vài giờ sau sự xâm nhập của mầm bệnh. Một trong những kết quả chính là việc sản xuất IFN-α, đây là dấu hiệu đặc trưng của phản ứng chống virus, có được từ khả năng miễn dịch bẩm sinh.

Hệ thống miễn dịch bẩm sinh bao gồm nhiều loại tế bào miễn dịch, bao gồm tế bào tua (DC), đại thực bào và tế bào giết tự nhiên (NK). Những tế bào này phản ứng với mầm bệnh thông qua các cơ chế riêng biệt.

Các tế bào liên quan đến hệ miễn dịch bẩm sinh và thích ứng trong cơ thể người và thời gian đáp ứng của chúng.

(1) Tế bào đuôi gai: chúng nhận ra mầm bệnh, do đó dẫn đến việc sản xuất IFN-α. (2) Đại thực bào: đại thực bào “nuốt” và sau đó tiêu hủy mầm bệnh xâm nhập. Chúng cũng kích thích tế bào lympho và các tế bào miễn dịch khác trong việc đáp ứng với mầm bệnh. (3) Tế bào NK: là một loại tế bào lympho T gây độc tế bào, liên quan đến khả năng miễn dịch bẩm sinh. Vai trò của tế bào NK tương tự như tế bào T gây độc tế bào trong đáp ứng miễn dịch thích ứng. Tuy nhiên, các tế bào NK rất đặc biệt bởi vì chúng có khả năng nhận ra các tế bào khi không có phân tử MHC, cho phép phản ứng miễn dịch nhanh hơn.

Tiếp theo, hãy xem làm thế nào các tế bào miễn dịch bẩm sinh nhận ra mầm bệnh.

Thụ thể Toll-Like (TLR)

Mười lăm TLR hiện đã được phát hiện ở động vật có vú . Trên thực tế, TLR được thể hiện không chỉ trong các tế bào miễn dịch, chẳng hạn như tế bào đuôi gai và đại thực bào, mà còn trong các tế bào không có chức năng miễn dịch, như tế bào biểu mô. Làm thế nào để TLR nhận diện chọn lọc ra các mầm bệnh xâm nhập đa dạng?

TLR nhận ra các mô hình phân tử liên quan đến mầm bệnh (PAMP), có ở các mầm bệnh xâm nhập. Nói chung, RNA chuỗi kép, RNA chuỗi đơn và DNA dinucleotide CpG của các virus xâm nhập được tiếp nhận bởi các TLR được đặt tại định vị trên các thể thực bào (endosome).

Các TLR có khả năng tiếp nhận đặc hiệu các virus ở người vẫn chưa được khám phá ra hết. Chẳng hạn, TLR7/8 nhận ra RNA bộ gen của virus cúm. Thông thường, các TLR trên thể thực bào này (tức TLR3, 7, 8 và 9) được gọi là “TLR cảm nhận nucleotide”. Trong khi đó, các thành phần thành tế bào vi khuẩn như LPS và diacyl lipopeptide thường được tiếp nhận bởi TLR4 và TLR2/6, nằm trên màng sinh chất.

Làm thế nào để thụ thể TLR kích hoạt phản ứng miễn dịch bẩm sinh? Về cơ bản, cái gọi là tín hiệu TLR, mà đỉnh điểm là gây ra biểu hiện IFN, được kích hoạt dựa theo sự gắn của các phối tử vào các thụ thể. Cụ thể, TLR3, khi liên kết phối tử, qua một số giai đoạn sẽ kích hoạt gen IFN, do đó tạo ra sự phiên mã.

Con đường kích hoạt gen thông qua thụ thể Toll-like và RIG-I. TLR3 và TLR7/8 được đưa ra làm đại diện cho con đường tín hiệu TLR, còn RIG-I cho con đường RIG-I/MDA5. RNA của virus trong endosome được tiếp nhận bởi TLR3 hoặc TLR7/8, trong khi RNA của virus trong tế bào chất tiếp nhận bởi RIG-I/MDA5.

RIG-I

Tín hiệu TLR là rất quan trọng để đáp ứng miễn dịch chống lại vi khuẩn xâm nhập. Tuy nhiên, người ta phát hiện ra rằng một con chuột biến đổi gen thiếu TLR vẫn có khả năng chống nhiễm virus, bởi sự tồn tại của một thụ thể khác rất quan trọng trong việc cảm nhận các virus xâm nhập. Sau đó, ngoài TLR, RIG-I10 và MDA-5 được xác định là các thụ thể nhạy cảm với các RNA virus.

RIG-I /MDA-5 thuộc về họ DEAD-box RNA helicase. Các helicase RNA này hoạt động như một cảm biến RNA trong tế bào chất của các tế bào bị nhiễm virus. Chúng còn được gọi là thụ thể nội bào, trái ngược với TLR (phát hiện các PAMPs nằm ngoại bào).

Một câu hỏi là làm thế nào để RIG-I / MDA5 đặc biệt nhận ra RNA virus? Hãy nhớ rằng các RNA sợi đôi có mặt như một phân tử trung gian trong quá trình sao chép RNA của virus. RIG-I nhận biết đặc hiệu 5’-PPP-RNA, một đặc trưng có ở đầu 5’ của bộ gen RNA virus, cũng như RNA chuỗi kép. RIG-I ưu tiên phát hiện dsRNA kích thước nhỏ (< 1 kb), trong khi MDA5 thích phát hiện dsRNA kích thước lớn hơn (>1 kb).

Tín hiệu được kích hoạt bởi RIG-I tương đương với tín hiệu của TLR ở nhiều khía cạnh: (1) thu hút nhiều protein trung gian, (2) kích hoạt effector kinase, (3) các nhân tố phiên mã IRFs được phosphoryl hóa và dịch chuyển vào trong nhân, (4) và cuối cùng là gây biểu hiện IFN – các cytokines kháng virus.

Cần nhấn mạnh rằng RIG-I/MDA5 hay TLR không hề là một sự thừa thãi trong việc cảm nhận virus xâm nhập. Đầu tiên, TLR nhận ra các phân tử liên quan đến mầm bệnh khi chúng chưa xâm nhập tế bào, trong khi RIG-I/MDA5 chịu trách nhiệm khi mầm bệnh đã vào trong tế bào. Thứ hai, TLR nhận biết nhiều phân tử liên quan đến mầm bệnh, như lipopeptide, protein và axit nucleic, trong khi RIG-I/MDA5 nhận ra các đặc trưng cụ thể của các phân tử RNA (ví dụ, RNA chuỗi kép và 5’-PPP-RNA).

Nhìn chung, TLR và RIG-I/MDA5 là bổ sung lẫn nhau trong việc cảm nhận các mầm bệnh xâm nhập.

Trái ngược với vô số thông tin mới về cảm biến RNA của virus, người ta biết rất ít về cảm biến DNA virus. Tuy nhiên, gần đây, một loại enzyme có tên cGAMP synthase (cGAS) đã được xác định là một cảm biến DNA. cGAS đóng vai trò là cảm biến DNA ở mức độ nào thì mới bắt đầu được làm sáng tỏ.

Chức năng miễn dịch virus của Interferon

Tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại nhiễm virus là phản ứng IFN, kích hoạt sự cảm ứng của nhiều protein chống virus. Các tế bào trong hệ miễn dịch bẩm sinh tạo ra IFN. Có ba loại: IFN-α, β và. IFN-α chủ yếu được sản xuất trong các tế bào miễn dịch, chẳng hạn như tế bào đuôi gai, trong khi IFN- β được sản xuất trong hầu hết các loại tế bào. Mặt khác, IFN-được sản xuất trong các tế bào lympho T và tế bào NK đã hoạt  hóa.

IFN-α và IFN-β có cùng một thụ thể, chúng góp thành IFN nhóm I; trong khi IFN-γ có một thụ thể riêng và còn được gọi là IFN nhóm II.

miễn dịch, virus, tổng quan về miễn dịch học virus, kháng thể, miễn dịch bẩm sinh với virus, miễn dịch đáp ứng với virus, lẩn trốn miễn dịch

Sự cảm ứng interferon (IFN) và hoạt động của IFN sau khi được cảm ứng.

IFN đối phó với sự lây nhiễm của virus như thế nào? IFN gây ra trạng thái kháng virus của tế bào bị nhiễm thông qua liên kết với thụ thể IFN.

Có hai điều đáng chú ý. Đầu tiên, IFN, một cytokine được tiết ra ngoại bào, tác động lên không chỉ các tế bào bị nhiễm virus mà cả các tế bào lân cận. Thứ hai, các chức năng chống virus của IFN không đặc hiệu với virus cụ thể nào. Do đó, IFN được sản xuất bởi một loại virus nhất định có thể ngăn chặn sự lây nhiễm của các virus khác không liên quan (rõ ràng, sự thiếu đặc hiệu là một đặc điểm của miễn dịch bẩm sinh).

Sau khi gắn với IFN, thụ thể IFN được kích hoạt sẽ kích hoạt các gen ISG (ISRE – yếu tố đáp ứng Interferon nằm ở vùng promotor gen ISG). PKR và 2’-5’ OAS là hai đại diện của hơn 300 gen ISG được tạo ra khi kích thích IFN.

miễn dịch, virus, tổng quan về miễn dịch học virus, kháng thể, miễn dịch bẩm sinh với virus, miễn dịch đáp ứng với virus, lẩn trốn miễn dịch

Chức năng miễn dịch virus của PKR và OAS.

Đầu tiên, PKR, một serine/threonine kinase, được kích hoạt khi có mặt RNA sợi đôi. PKR tác động đến nhân tố dịch mã, từ đó ức chế dịch mã, làm chậm sự nhân lên của virus. Thứ hai, OAS sẽ được kích hoạt khi liên kết RNA sợi đôi và tạo ra 2’-5’ oligoadenylate (2’-5’, một loại nucleotide không phổ biến). Tiếp đó, RNase L không hoạt động được kích hoạt dựa trên liên kết của 2’-5’ và phá hủy RNA mạch kép.

Cần nhấn mạnh rằng đáp ứng miễn dịch bẩm sinh không chỉ được gây ra bởi các tế bào miễn dịch như tế bào đuôi gai và đại thực bào mà còn bởi các tế bào không có tính miễn dịch, như tế bào biểu mô. Hơn nữa, vì phần lớn các virus động vật lây nhiễm các tế bào không miễn dịch thay vì các tế bào miễn dịch, sự chống virus bằng miễn dịch bẩm sinh liên quan nhiều đến các tế bào này hơn là chính các tế bào miễn dịch.

Chúng ta đã biết về khả năng miễn dịch bẩm sinh được kích hoạt trong giai đoạn đầu của nhiễm virus. Đáp ứng miễn dịch thích ứng được điều khiển bởi các tế bào miễn dịch (tế bào lympho B và T) khác biệt với các tế bào miễn dịch bẩm sinh (DC và đại thực bào); tuy nhiên, đáp ứng miễn dịch thích ứng phụ thuộc đáng kể vào khả năng miễn dịch bẩm sinh, như bạn sẽ thấy dưới đây.

2. Miễn dịch thích ứng

Thành phần của hệ miễn dịch thích ứng được tóm tắt như hình.

miễn dịch, virus, tổng quan về miễn dịch học virus, kháng thể, miễn dịch bẩm sinh với virus, miễn dịch đáp ứng với virus, lẩn trốn miễn dịch

Tóm tắt thành phần của hệ miễn dịch đáp ứng. Helper T lymphocyte (Th) một nhóm tế bào thuộc lympho T CD4+ giúp tế bào lympho B hoặc T CD8+  tăng sinh và biệt hóa với các tế bào thực thi. Cytotoxic T cell (CTL) tế bào T gây độc tế bào, một nhóm tế bào thuộc lympho T CD8 và có khả năng tiêu diệt các tế bào đích. Epitope đại diện cho một phần của một kháng nguyên được ghi nhận bởi hệ thống miễn dịch thích ứng, đặc biệt là bởi các kháng thể, tế bào B, hoặc tế bào T. Antigen-presenting cell (APC) tế bào trình diện kháng nguyên, trình diện epitope trên các phân tử MHC cho các tế bào lympho T. Tế bào DC, đại thực bào và tế bào lympho B là các APC chuyên biệt.

Hãy xem cả 2 con đường qua đó tế bào tiếp nhận và trình diện kháng nguyên, trước khi chúng ta bắt đầu tìm hiểu về cách cơ thể đáp ứng với virus cụ thể.

 

miễn dịch, virus, tổng quan về miễn dịch học virus, kháng thể, miễn dịch bẩm sinh với virus, miễn dịch đáp ứng với virus, lẩn trốn miễn dịch

Trình diện kháng nguyên trên MHC lớp I và lớp II

Trong trường hợp của MHC lớp I, các kháng nguyên nội sinh được xử lý bởi các proteaome thành các peptide (chủ yếu là 9-11 amino axit), và các peptide này được vận chuyển vào trong lòng của lưới nội chất (ER) bởi protein vận chuyển TAP, được gắn vào các phân tử MHC lớp I, và được trình bày trên bề mặt tế bào. Trong trường hợp của MHC lớp II, các kháng nguyên ngoại sinh bị nuốt bởi quá trình thực bào sẽ được vận chuyển trong một túi nội bào (endosome), được xử lý thành các peptide (10-30 amino axit), được gắn vào các phân tử MHC lớp II và được trình bày trên bề mặt tế bào. Tóm lại, phân tử MHC lớp I trình diện các peptide có nguồn gốc từ kháng nguyên nội sinh (thuộc về cơ thể), trong khi phân tử MHC lớp II trình diện các peptide có nguồn gốc từ kháng nguyên ngoại sinh.

Phức hệ MHC/peptide được hình thành như thế nào? Quá trình này, được gọi là trình diện kháng nguyên, chủ yếu xảy ra ở các tế bào trình diện kháng nguyên như DC và đại thực bào. Có hai loại phân tử MHC, khác nhau một cách tinh tế trong con đường trình diện kháng nguyên của chúng.

Miễn dịch dịch thể

Phân tử immunoglobulin (kháng thể) được sản xuất như thế nào? Phản ứng miễn dịch dịch thể được bắt đầu bởi một dòng tế bào lympho B đã được chọn lọc trong tủy xương và được kích hoạt khi kháng nguyên liên kết với BCR.

Sau khi kích hoạt, dòng tế bào B kể trên “nuốt” các kháng nguyên và phân giải chúng thành peptide, được trình diện dưới dạng epitope bởi một phân tử MHC lớp II cho tế bào (Th).

miễn dịch, virus, tổng quan về miễn dịch học virus, kháng thể, miễn dịch bẩm sinh với virus, miễn dịch đáp ứng với virus, lẩn trốn miễn dịch

Sự kích hoạt miễn dịch dịch thể.

Theo tín hiệu thứ cấp từ Th, tế bào B tăng sinh và biệt hóa thành tế bào plasma. Các tế bào plasma sản xuất một loại globulin miễn dịch. Lưu ý rằng tế bào Th được kích hoạt trước đó bởi tế bào DC trình diện các epitope.

Các kháng thể có khả năng ngăn chặn nhiễm virus được gọi là kháng thể trung hòa. Kháng thể trung hòa ngăn chặn nhiễm virus như thế nào? Kháng thể có thể ngăn chặn sự lây nhiễm virus bằng cách cản trở sự liên kết của của các hạt virus với thụ thể.

miễn dịch, virus, tổng quan về miễn dịch học virus, kháng thể, miễn dịch bẩm sinh với virus, miễn dịch đáp ứng với virus, lẩn trốn miễn dịch

Sự trung hòa virus của kháng thể (opsonin hóa)

Ngoài ra, kháng thể có thể loại bỏ các hạt virus thông qua một quá trình gọi là opsonin hóa, trong đó một đại thực bào nuốt cả phức hợp kháng thể – virus thông qua thụ thể Fc của nó.

Một tính năng xác định của miễn dịch thích ứng là “bộ nhớ miễn dịch”. Bộ nhớ miễn dịch được sản xuất như thế nào? Trong quá trình tăng sinh và biệt hóa dòng tế bào lympho B, các tế bào B ghi nhớ được sản xuất. Các tế bào plasma liên tục tạo ra các kháng thể ngay cả sau khi virus đã bị loại trừ.

Nồng độ của kháng thể ở lần nhiễm đầu tiên và lần nhiễm tiếp theo.

Khi bị nhiễm lại cùng một loại virus, phản ứng kháng thể thứ cấp được của tế bào B ghi nhớ diễn ra nhanh và mạnh hơn nhiều so với phản ứng kháng thể đầu tiên. Do đó, các mầm bệnh xâm nhập bị loại bỏ nhanh chóng.

Miễn dịch tế bào

Làm thế nào là miễn dịch tế bào được kích hoạt? Nếu virus lây nhiễm trực tiếp các tế bào trình diện kháng nguyên APC, chẳng hạn như DC và đại thực bào, tại vị trí lây nhiễm, các kháng nguyên virus trong APC được xử lý và trình diện nhờ phân tử MHC lớp I (con đường nội sinh).

Ngoài ra, các kháng nguyên virus có mặt rất nhiều trong các mô bị nhiễm bệnh, tế bào NK giết các tế bào bị nhiễm ở giai đoạn đầu của phản ứng miễn dịch. APC như DC trong mô nuốt các kháng nguyên virus, xử lý chúng thành peptide và trình diện các peptide bằng các phân tử MHC lớp I (con đường ngoại sinh).

Trong cả hai trường hợp, APC trình diện peptide kháng nguyên trên các phân tử MHC lớp I di chuyển đến một hạch bạch huyết gần đó, kích hoạt các tế bào T CD8+.

Các tế bào T CD4+ cũng có thể được kích hoạt bởi APC có các peptide trình diện bởi MHC lớp II. Sau đó, Th phân biệt giúp biệt hóa tế bào T CD8+ thành CTL bằng cách sản xuất các cytokine như IL-2 và IFN- γ.

miễn dịch, virus, tổng quan về miễn dịch học virus, kháng thể, miễn dịch bẩm sinh với virus, miễn dịch đáp ứng với virus, lẩn trốn miễn dịch

Sự kích hoạt miễn dịch tế bào.

CTL được kích hoạt kia nhận ra phức hợp MHC I/epitope trên bề mặt của các tế bào bị nhiễm thông qua TCR và giết chết tế bào bằng cách đưa vào các chất độc như perforingranzyme. Kết quả là, tế bào bị nhiễm virus bị tiêu diệt và loại bỏ.

Phản ứng của virus trước hệ miễn dịch của động vật

Cho đến nay, chúng ta đã biết được hệ thống miễn dịch của vật chủ phản ứng thế nào với việc nhiễm virus. Tuy nhiên, để đạt được sự lây nhiễm thành công, virus luôn chống lại phản ứng miễn dịch của vật chủ. Kết quả cuối cùng của quá trình lây nhiễm virus phụ thuộc vào khả năng “đối phó” của virus trước phản ứng của vật chủ. Trên thực tế, nhiều loại virus trốn tránh khả năng miễn dịch của vật chủ một cách hiệu quả, từ đó lây nhiễm thành công.

Virus có được các chiến lược khác nhau để trốn tránh phản ứng miễn dịch của vật chủ trong quá trình tiến hóa của chúng. Các chiến này có thể được nhóm thành năm loại.

1. Ức chế

Ức chế miễn dịch bẩm sinh: IFN, sản phẩm chính của phản ứng miễn dịch bẩm sinh, được gây ra bởi tín hiệu TLR hoặc tín hiệu RIG-I như đã nói ở trên. Không có gì đáng ngạc nhiên, nhiều loại virus có khả năng ngăn chặn quá trình cảm ứng IFN bằng cách chặn tín hiệu TLR hoặc tín hiệu RIG-I.

Ví dụ, virus viêm gan C (HCV) chặn tín hiệu TLR và tín hiệu RIG-I lần lượt thông qua việc phân cắt TRIF và MAVS bằng protease serine NS3/4A của virus. Một ví dụ khác được nghiên cứu kỹ là protein NS1 của virus cúm ngăn chặn tín hiệu RIG-I (bằng cách cản trở sự ubiqutin hóa RIG-I).

Mặt khác, một số virus ngăn chặn hoạt động IFN. Cụ thể, PKR bị ức chế bởi nhiều loại virus. Ví dụ, protein NS5A của HCV hay NS1 của virus cúm ức chế hoạt động PKR bằng việc liên kết với chính PKR. Tương tự như vậy, PKR bị ức chế bởi VA RNA của adenovirus.

Những con đường ức chế hoạt động của IFN, qua đó ức chế hệ miễn dịch bẩm sinh.

Nhìn chung, hầu hết tất cả, nếu không phải tất cả, các loại virus đều áp dụng các chiến lược đa dạng để ngăn chặn khả năng miễn dịch bẩm sinh; các ví dụ được đề cập ở trên là những ví dụ đã được nghiên cứu rộng rãi, và do đó chỉ đại diện cho phần nổi của tảng băng chìm.

Ức chế miễn dịch thích ứng: Nhiều loại virus ức chế miễn dịch thích ứng. Cụ thể, virus thường ức chế miễn dịch thích ứng bằng cách làm suy yếu quá trình trình diện kháng nguyên. Một số virus “đầu tư” nhiều protein để làm việc này và gần như tất cả các giai đoạn của công việc này đều bị can thiệp.

Các chiến lược khác nhau của các loại virus trong việc ngăn chặn quá trình trình diện kháng nguyên trên phân tử MHC-I.

Ví dụ, adenovirus, herpesvirus và HIV ức chế sự kích hoạt CTL bằng cách điều hòa giảm sự biểu hiện của phân tử MHC lớp I trong các tế bào bị nhiễm. Trong trường hợp virus viêm gan B (HBV) nhiễm dai dẳng và C (HCV), hoạt động CTL đặc hiệu virus cũng bị suy giảm chức năng, dãn đến không có sự tiêu diệt tế bào nhiễm HBV và HCV mạn tính bởi CTL, một hiện tượng được gọi là “T-cell exhaustion”.

Mặc dù sự can thiệp vào quá trình chế biến MHC lớp II bởi virus là không phổ biến, có bằng chứng rằng virus có khả năng ức chế quá trình này, ví dụ như trường hợp human cytomegalovirus (HCMV).

Dưới sự tồn tại của virus, Th và CTL đặc hiệu virus dần dần mất đi các chức năng của chúng như sản xuất cytokine và hoạt tính tế bào học.

2. Tấn công

Trong số nhiều chiến lược khác nhau để tránh phản ứng miễn dịch của vật chủ, cách trực tiếp nhất là lây nhiễm các tế bào miễn dịch, do đó làm suy giảm chức năng của chúng.

Một ví dụ nổi bật là HIV. HIV lây nhiễm tế bào lympho T CD4+ (Th) và gây ra apoptosis ở các tế bào bị nhiễm bệnh. Sự suy giảm đột ngột của tế bào lympho T CD4+ trong máu là dấu hiệu đặc trưng của nhiễm HIV. Việc giảm các tế bào lympho Th ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch của vật chủ nói chung, do đó dẫn đến nhiễm trùng cơ hội bởi các vi khuẩn gây bệnh khác.

3. Lẩn trốn

Một số virus thường tạo ra các biến thể kháng nguyên để các kháng nguyên virus không còn được hệ thống miễn dịch của vật chủ nhận ra. Đặc biệt, đối với các virus RNA, với tỷ lệ đột biến cao hơn rõ rệt, đột biến là cơ chế lẩn tránh miễn dịch chủ yếu của chúng. Đối với virus cúm và HIV chẳng hạn, virus đột biến chứa đột biến trong peptide epitope thường được chọn trong quá trình nhiễm virus.

Các virus đột biến có thể tránh khỏi không chỉ sự trung hòa của các kháng thể mà còn quá trình tiêu diệt tế bào bằng CTL. Ví dụ, một biến thể kháng nguyên mới của virus cúm, thoát khỏi bộ nhớ miễn dịch, và gây ra dịch bệnh theo mùa hàng năm. Một ví dụ khác là trường hợp nhiễm HIV, trong đó các virus đột biến chứa đột biến trong epitope CTL tích lũy trong quá trình nhiễm lâu dài.

Các chiến lược để virus lẩn trốn hệ miễn dịch bao gồm (a) đột biến protein bề mặt bằng genetic shift, genetic drift, và tái tổ hợp, đáng chú ý nhất là các virus biến đổi mạnh như virus cúm; (b) che giấu các epitope bảo thủ; (c) che chắn glycan như thấy đối với virus HIV và Ebola; (d) protein mồi nhử trên vỏ, có thể “rửa trôi” sự trung hòa kháng thể trong các điều kiện nhất định, ví dụ như với HBV; (e) bẫy kháng nguyên gốc (hiệu ứng Hoskins); (f) khoảng cách giữa các protein bề mặt không đều làm giảm khả năng kích ứng miễn dịch; và (g) nhiều protein bề mặt và nhiều dạng virus, ví dụ, poxvirus mã hóa nhiều protein để xâm nhập.

4. Nhiễm tiềm tàng

Để tránh khỏi hệ miễn dịch, một số virus tự giấu mình trong các mô phản ứng miễn dịch kém (như mô thần kinh), nơi các tế bào miễn dịch hiện diện khá hạn chế hoặc không có. Một ví dụ cho cách này là sự xâm nhiễm thần kinh của herpesvirus. Mặc dù nhiễm sơ cấp HSV-1 diễn ra trong tế bào biểu mô, virus này có thể tiếp cận vùng hạch thần kinh (ganglia), nơi được cho là kém miễn dịch, và đạt được sự nhiễm tiềm tàng. Trong giai đoạn nhiễm tiềm tàng, HSV-1 tồn tại trong cơ thể mà không bị phát hiện bởi hệ miễn dịch.

Tổng kết

Kiến thức hiện tại của chúng ta về đáp ứng miễn dịch đối với virus đã được nâng cao rất nhiều trong thời gian gần đây, không có gì đáng ngạc nhiên, hệ thống miễn dịch virus đã được thành lập như một nhánh phụ của miễn dịch học.

Một quan niệm cho rằng khả năng miễn dịch bẩm sinh chỉ đơn giản là phản ứng miễn dịch nhanh và thoáng qua đã không còn đứng vững trong những thập kỷ qua. Trên thực tế, khả năng miễn dịch thích ứng có mối liên hệ chặt chẽ hơn với khả năng miễn dịch bẩm sinh, hay nói chính xác là bị ảnh hưởng đáng kể bởi khả năng miễn dịch bẩm sinh.

Không có gì đáng ngạc nhiên, hầu như tất cả các virrus xây dựng các biện pháp đối phó với phản ứng của chúng ta thông qua việc phong tỏa quá trình cảm ứng hoặc hoạt động của IFN. Sự trốn tránh của virus khỏi miễn dịch bẩm sinh chính là mục tiêu chống virus cần được khai thác trong tương lai gần.

Tham khảo: phần lớn thông tin và hình ảnh trong bài viết được tham khảo từ sách:  Molecular Virology of Human Pathogenic Viruses của tác giả Wang Shick Ryu (Department of Biochemistry, Yonsei University, Seoul, Korea).

tapchisinhhoc.com

Rate this post

Leave a Reply