Miễn dịch học virus và đáp ứng của vật chủ
Miễn dịch học virus nghiên cứu cách vật chủ phát hiện, kiểm soát và ghi nhớ sự lây nhiễm của virus, cũng như cách virus thao túng hoặc trốn tránh các cơ chế phòng thủ đó. Đáp ứng của vật chủ diễn ra theo các lớp chồng chéo: một pha bẩm sinh nhanh chóng được xây dựng xung quanh interferon và các yếu tố kháng virus nội tại, và một pha thích ứng chậm hơn của các tế bào T đặc hiệu kháng nguyên và kháng thể giúp loại bỏ nhiễm trùng và thiết lập trí nhớ miễn dịch.
Definition
Miễn dịch học virus và đáp ứng của vật chủ là nghiên cứu về các cơ chế miễn dịch bẩm sinh và thích ứng mà qua đó vật chủ nhận biết và đáp ứng với sự lây nhiễm của virus, trí nhớ miễn dịch hình thành sau đó, và các chiến lược của virus nhằm chống lại các cơ chế phòng thủ này.
Scope
Lĩnh vực này định hướng người đọc về đáp ứng miễn dịch chống lại virus như một hệ thống. Nó khảo sát sự cảm nhận bẩm sinh và đáp ứng interferon, sự đóng góp của tế bào T gây độc và tế bào T hỗ trợ, sự tạo ra kháng thể trung hòa và miễn dịch dịch thể, cũng như các chiến lược đối phó mà virus sử dụng để làm suy yếu sự phát hiện và loại bỏ. Nó trình bày các chủ đề này như kiến thức tham khảo để hiểu về miễn dịch kháng virus và bệnh sinh miễn dịch, không phải là hướng dẫn lâm sàng.
Sub-topics
Core questions
- Vật chủ phân biệt nhiễm virus với bản thân và tạo ra đáp ứng tương xứng như thế nào?
- Điều gì quyết định liệu một nhiễm virus được loại bỏ, trở nên dai dẳng, hay gây ra bệnh sinh miễn dịch?
- Các đáp ứng bẩm sinh và thích ứng phối hợp theo thời gian như thế nào để kiểm soát sự nhân lên của virus?
- Virus trốn tránh hoặc làm suy yếu miễn dịch của vật chủ bằng cơ chế nào?
Key concepts
- Miễn dịch kháng virus bẩm sinh so với thích ứng
- Đáp ứng interferon loại I
- Tế bào lympho T gây độc và giới hạn MHC
- Kháng thể trung hòa và miễn dịch dịch thể
- Trí nhớ miễn dịch
- Trốn tránh miễn dịch của virus
- Bệnh sinh miễn dịch
Key theories
- Giới hạn MHC của sự nhận diện tế bào T
- Zinkernagel và Doherty đã chỉ ra rằng các tế bào T gây độc đặc hiệu virus chỉ nhận diện kháng nguyên virus trong bối cảnh các phân tử phức hợp hòa hợp mô chính của bản thân, thiết lập nguyên tắc rằng tế bào T nhìn thấy peptide đã được xử lý được trình diện bởi MHC chứ không phải kháng nguyên tự do.
Mechanisms
Khi bị nhiễm trùng, các thụ thể nhận dạng mẫu của vật chủ phát hiện các đặc điểm virus được bảo tồn như axit nucleic ngoại lai và kích hoạt sản xuất interferon loại I, từ đó cảm ứng hàng trăm gen kích thích interferon hạn chế sự nhân lên của virus và chuẩn bị cho các tế bào lân cận. Các yếu tố bẩm sinh bao gồm tế bào diệt tự nhiên cung cấp sự kiểm soát sớm trong khi trình diện kháng nguyên kích hoạt nhánh thích ứng: tế bào T gây độc CD8 tiêu diệt các tế bào bị nhiễm thông qua sự nhận diện giới hạn bởi MHC lớp I, tế bào T hỗ trợ CD4 điều phối đáp ứng, và tế bào B biệt hóa để tiết ra kháng thể trung hòa virus tự do. Một tập hợp con của tế bào lympho tồn tại dưới dạng trí nhớ, cho phép phản ứng nhanh hơn khi tái phơi nhiễm. Virus chống lại từng lớp, mã hóa các protein ngăn chặn tín hiệu interferon, can thiệp vào trình diện kháng nguyên, hoặc điều hòa chức năng kháng thể và bổ thể.
Clinical relevance
Miễn dịch kháng virus là cơ sở cho sự kiểm soát nhiễm trùng của vật chủ và lý do cho việc tiêm vắc-xin, và các đáp ứng bị rối loạn có thể tự gây ra tổn thương mô (bệnh sinh miễn dịch). Lĩnh vực này mô tả cách các đáp ứng bảo vệ và bệnh lý phát sinh; đây là tài liệu tham khảo để hiểu về cơ chế phòng thủ kháng virus và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.
History
Miễn dịch học kháng virus đã được thay đổi bởi sự chứng minh giới hạn MHC vào năm 1974 của Zinkernagel và Doherty, làm rõ cách tế bào T nhận diện các tế bào bị nhiễm virus. Các thập kỷ tiếp theo đã lập bản đồ các con đường cảm nhận bẩm sinh và hệ thống interferon như một tuyến phòng thủ đầu tiên, và phân loại các cơ chế đa dạng mà virus sử dụng để làm suy yếu miễn dịch của vật chủ, xây dựng một bức tranh tổng thể về cuộc chiến giữa vật chủ và virus.
Key figures
- Rolf Zinkernagel
- Peter Doherty
- Shizuo Akira
- Charles Rice
- Hidde Ploegh
Related topics
Seminal works
- zinkernagel-1974
- akira-2006
- tortorella-2000
Frequently asked questions
- Sự khác biệt giữa miễn dịch kháng virus bẩm sinh và thích ứng là gì?
- Miễn dịch bẩm sinh hoạt động trong vòng vài giờ, không đặc hiệu kháng nguyên, và tập trung vào interferon và các yếu tố hiệu ứng như tế bào diệt tự nhiên; miễn dịch thích ứng phát triển trong vài ngày, đặc hiệu với kháng nguyên virus, và tạo ra tế bào T, kháng thể, và trí nhớ tồn tại lâu dài.
- Tại sao một số nhiễm virus vẫn tồn tại mặc dù có đáp ứng miễn dịch?
- Nhiều virus mã hóa các chức năng trốn tránh miễn dịch làm giảm tín hiệu interferon, can thiệp vào trình diện kháng nguyên, hoặc bằng cách khác thoát khỏi sự nhận diện, cho phép virus tồn tại hoặc thiết lập trạng thái tiềm ẩn mặc dù có đáp ứng liên tục của vật chủ.