Chương 2 PHÂN LOẠI CHẤT ĐỘC VÀ CÁC ẢNH HƯỞNG ĐỘC
2.2. Phân loại các ảnh hưởng có hại của hoá chất
2.2.2. Ảnh hưởng độc khác thường của hoá chất. Sự đáp ứng dị thường đối với hoá chất
Ảnh hưởng của hoá chất đến cơ chế miễn dịch trong cơ thể.
Cơ chế miễn dịch bao gồm các sự kiện sau: sự nhiễm khởi đầu hoá chất, thời kì cảm ứng trong động vật, và cuối cùng là sự sản sinh protein mới được gọi là kháng thể (hình 2.2)
NHIỄM KHỞI ĐẦU NHIỄM KẾ TIẾP
Hình 2.2. Cơ chế dị nguyên của đáp ứng nhạy cảm đối với hoá chất
Như chỉ ra ở hình 2.2, hoá chất hoặc sản phẩm trao đổi chất của nó tác dụng như là một hapten, chất này kết hợp với một protein nội sinh để tạo ra kháng nguyên. Kháng nguyên có khả năng làm xuất lộ sự hình thành các protein mới dịch thể hoặc tế bào được
Chất hoặc sản phẩm trao đổi chất của nó
(HAPTEN)
Chất hoặc sản phẩm trao đổi chất của nó
(HAPTEN)
Liên hợp với protein (KHÁNG NGUYÊN)
Liên hợp với protein (KHÁNG NGUYÊN)
Kháng nguyên xuất lộ Sự hình thành protein dịch thể hoặc tế bào
(KHÁNG THỂ)
PHẢN ỨNG KHÁNG NGUYÊN – KHÁNG THỂ
Phá huỷ tế bào
gọi là kháng thể. Sự nhiễm khởi đầu không gây ra sự phá huỷ hoặc hư hại tế bào nhưng gây ra cho động vật “được nhạy cảm” đối với sự nhiễm kế tiếp hoá chất. Sự nhiễm hoá chất của động vật ở nhiễm kế tiếp dẫn đến sự hình thành kháng nguyên, kháng nguyên này phản ứng với kháng thể tạo ra trước sinh ra sự đáp ứng trong mô ở hình thức phá huỷ hoặc hư hại tế bào. Đáp ứng là đáp ứng nhạy cảm hoặc đáp ứng miễn dịch.
Có hai loại đáp ứng miễn dịch: loại thứ nhất tạo ra từ các phân tử lớn gặp trong tự nhiên như các protein hoặc lipit, loại thứ hai được tạo ra từ các phân tử thấp.
Phản ứng nhạy cảm hoá
Vấn đề được đặt ra là các hợp chất hoá học đơn giản (phân tử khối < 1000) có thể tham gia vào sự khởi đầu của đáp ứng miễn dịch; dựa trên kết quả thực nghiệm cho thấy một số dẫn xuất của đinitrobenzen được tiêm hoặc được áp dụng ở những khoảng thời gian thường xuyên và ở những lượng không gây ra ảnh hưởng không mong muốn trên động vật, sau quãng 7 đến 14 ngày, sự tiêm hoặc sự áp dụng kế tiếp của cùng hợp chất hoặc hợp chất có liên quan gần có thể tạo ra sự đáp ứng mô ở vị trí áp dụng hoặc toàn thân động vật. Những dẫn xuất có nhân đinitrobenzen chứa halogen có khả năng khơi mào hiện tượng nhạy cảm hoá, nếu thay thế halogen trong nhân đinitrobenzen bằng hiđro, hiđroxyl, metyl, amin thì sự nhạy cảm hoá không xảy ra. Các nhân đinitrobenzen chứa halogen có tác dụng khơi mào hiện tượng nhạy cảm được giải thích là sự có mặt của halogen đã làm dễ dàng sự liên kết bền của hoá chất đơn giản với chất mang protein nôi sinh, và phức tạo ra là kháng nguyên có khả năng làm xuất hiện sự hình thành kháng thể ở động vật, và những chất như đinitrobenzen chứa halogen được nói là có tính chất kháng nguyên. Một số gốc trên các axit amin đặc biệt cũng có khả năng tạo kháng nguyên. Bảng 2.3 giới thiệu một số nhóm hoạt động trên hapten và trên axit amin có khả năng phản ứng trong sự hình thành kháng nguyên
Sự tạo kháng nguyên (phức hapten - protein) như vậy có hình thành liên kết bền, hầu hết là cộng hoá trị, và do đó mất đi các đặc tính hoá học của cả hapten và protein.
Các hoá chất phản ứng với các protein ở trong một phản ứng thuận nghịch dễ dàng (liên kết ion hoặc lực Van đe Van) không có khả năng hình thành kháng nguyên.
Vị trí tạo ra kháng thể ở động vật là các mô limpho chứa các tế bào (các tế bào limpho B và T) đảm đương, chúng có thể được kích thích bởi kháng nguyên đặc hiệu.
Hai loại tế bào limpho hợp tác theo một phương thức nào đó để chúng nhận ra sự có mặt của kháng nguyên. Ở vào thời gian nhiễm khởi đầu kháng nguyên chúng chỉ là một số ít, thậm chí chỉ là một vài trong số hàng trăm nghìn hoặc hàng triệu tế bào limpho trong máu, nhưng khi kháng thể phản ứng với thụ thể trên tế bào sẽ kích thích chọn lọc cho sự
tạo ra các tế bào bổ sung cùng loại. Nhờ phương thức này một số lớn các tế bào đồng nhất (gọi là dòng tế bào) được tạo ra và mỗi tế bào này có thể nhận ra kháng nguyên, và đây chính là các tế bào tạo ra kháng thể dịch thể đặc trưng đối với kháng nguyên. Kháng thể dịch thể có mặt trong sinh chất máu, đặc biệt là trong phân đoạn globulin của huyết tương máu.
Bảng 2.3. Một số nhóm hoạt động có khả năng phản ứng trong sự hình thành kháng nguyên
Trên hapten Trên axit amin
Điazoni – N N Serin – OH
Thiol – SH Lisin – NH2
Axit sunfonic – SO3H Arginin – NH–C–NH
NH
Anđehit – CHO Xistein – SH
Quinon Xistin – S – S –
Halogen hoạt động Tirosin
Sự đáp ứng miễn dịch
Sự gây cảm ứng của việc hình thành kháng thể bởi kháng nguyên là phần nhạy cảm hoá của cơ chế miễn dịch. Sự nhiễm kế tiếp hapten hoặc kháng nguyên trong động vật đã được nhạy cảm hoá tạo ra phản ứng giữa kháng nguyên và kháng thể. Đây là phần phản ứng của cơ chế miễn dịch có tên gọi chung “đáp ứng miễn dịch”, “đáp ứng dị ứng”,
“phản ứng nhạy cảm”. Không giống như phản ứng nhạy cảm hoá (tạo liên kết bền), phản ứng kháng nguyên – kháng thể rất có khả năng tham gia của sự tạo liên kết yếu sử dụng lực ion hoặc Van đe Van.
Phản ứng kháng nguyên – kháng thể thường là phản ứng có tính đặc hiệu cao, trong đó chỉ các kháng nguyên đặc hiệu được sử dụng cho sự nhạy cảm phản ứng với kháng thể. Nói các khác, kháng thể thường chỉ phản ứng với hapten hoặc kháng nguyên nào được sử dụng cho sự nhạy cảm. Tuy nhiên phản ứng kháng nguyên – kháng thể thường không hoàn toàn đặc hiệu, một kháng thể có thể phản ứng với các hapten hoặc kháng nguyên khác nhau, hoặc ngược lại, tuy là cường độ phản ứng không giống nhau.
OH
O O
Trong những trường hợp như vậy danh từ “nhạy cảm chéo” được đưa ra để chỉ ra thiếu đặc hiệu đối với các hapten hoặc kháng nguyên.
Đáp ứng kháng nguyên – kháng thể được biểu lộ tức thời hoặc nó có thể đáp ứng chậm. Đáp ứng của loại tức thời có khả năng gây ra sự giải phóng histamin từ nơi tàng trữ trong cơ thể. Các tế bào phì có thể được xem như là mô bị sốc (bị động chạm mạnh), và sự phá huỷ của các tế bào này bởi các phản ứng kháng nguyên – kháng thể có thể dẫn đến sự giải phóng cả histamin và heparin, gây ra bệnh huyết tương, như ảnh hưởng lớp ngoài da hoặc màng nhày, sốt rơm hoặc hen xuyễn. Đáp ứng dị ứng của loại chậm có thể không nhất thiết liên quan tới sự giải phóng histamin, mà thể hiện tác động phá huỷ trực tiếp trên các tế bào hoặc mô đặc trưng nào đó như là kết quả của phản ứng kháng nguyên – kháng thể. Các đáp ứng chậm có thể là toàn thân, nhưng cũng thường là tầng sinh bì.
Các ảnh hưởng toàn thân được biểu lộ như là sự huỷ hoại các cơ quan riêng. Các ảnh hưởng tầng sinh bì có thể bao gồm toàn bộ dãy các hiện tượng có thể xảy ra ở tầng này (chàm, ghẻ ngứa, ban đỏ, tạo bọng,….)