Miễn dịch học

Miễn dịch học là một chuyên ngành rộng trong y sinh học, nghiên cứu mọi phương diện của hệ miễn dịch của tất cả các sinh vật. Đối tượng nghiên cứu của miễn dịch học bao gồm: hoạt động sinh lý của hệ miễn dịch ở cơ thể khỏe mạnh và cả khi bệnh (các đặc điểm lý, hóa, sinh lý "in vitro", "in situ", và "in vivo" của các thành phần thuộc hệ miễn dịch); các rối loạn của hệ miễn dịch (các bệnh tự miễn, các phản ứng quá mẫn, sự suy giảm miễn dịch); và hiện tượng thải ghép. Miễn dịch học được ứng dụng trong nhiều ngành khoa học khác, bản thân nó cũng phân thành các ngành chuyên sâu hơn.
Lịch sử nghiên cứu hệ miễn dịch.
Ngay cả trước khi khái niệm miễn dịch được hình thành, nhiều thầy thuốc cổ đại đã miêu tả những cơ quan mà về sau người ta chứng minh được là thuộc hệ miễn dịch. Các cơ quan chính của hệ miễn dịch gồm tuyến ức, lách, tủy xương, các mạch lympho, hạch lympho và các mô lympho thứ cấp (như các hạch amiđan, V.A.) và da. Các cơ quan chính, tuyến ức và lách, đã được nghiên cứu đơn thuần về mặt mô học qua các tử thiết. Ngoài ra, có thể dùng phẫu thuật lấy ra các hạch lymho và một số mô lympho thứ cấp để nghiên cứu khi bệnh nhân còn sống (sinh thiết).
Nhiều tế bào thuộc hệ miễn dịch không liên kết với một cơ quan đặc biệt nào, mà chỉ tập trung hoặc lưu chuyển giữa nhiều mô trong khắp cơ thể.
Miễn dịch học cổ điển.
Miễn dịch học cổ điển có liên hệ chặt chẽ với dịch tễ học và y học. Nó nghiên cứu mối quan hệ giữa các hệ thống của cơ thể, các tác nhân gây bệnh và sự miễn nhiễm. Tài liệu viết cổ nhất có đề cập đến miễn nhiễm được biết đến có liên quan đến trận dịch hạch ở Athena (Hy Lạp) năm 430 TCN. Thucydides ghi nhận rằng những người khỏi bệnh từ những đợt dịch trước có thể chăm sóc người bệnh mà không sợ bị lây bệnh lần thứ hai. Nhiều xã hội cổ cũng biết đến hiện tượng này, nhưng phải đợi đến thế kỷ 19 và 20 khái niệm miễn nhiễm mới được phát triển thành một luận thuyết khoa học.
Nghiên cứu các thành phần phân tử và tế bào của hệ miễn dịch, về chức năng và tương tác giữa chúng với nhau, là trọng tâm của miễn dịch học. Hệ miễn dịch được phân thành hệ miễn dịch tự nhiên (không đặc hiệu) và hệ miễn dịch thu được (đặc hiệu), miễn dịch đặc hiệu tiếp tục được phân thành miễn dịch dịch thể và miễn dịch qua trung gian tế bào.
Đáp ứng dịch thể (kháng thể) là tương tác giữa các kháng thể với các kháng nguyên. Hiểu biết về thuộc tính của hai thực thể sinh học trên là tâm điểm của miễn dịch học. Tuy nhiên, đáp ứng miễn dịch tế bào cũng không kém phần quan trọng, bởi lẽ loại đáp ứng này ngoài chức năng tiêu diệt các tế bào nhiễm bệnh, nó còn có vai trò quyết định trong sự kiểm soát đáp ứng dịch thể. Nói đơn giản, cả hai hệ (dịch thể và tế bào) phụ thuộc chặt chẽ lẫn nhau.
Trong thế kỷ 21, chân trời khám phá của miễn dịch học đã được mở rộng với rất nhiều nghiên cứu được tiến hành tại những cơ sở chuyên biệt. Các nghiên cứu này bao gồm chức năng miễn dịch của các tế bào, cơ quan và hệ cơ quan mà bình thường được xem là không thuộc hệ miễn dịch, cũng như nghiên cứu các chức năng của hệ miễn dịch ngoài các khái niệm miễn nhiễm truyền thống.
Miễn dịch học lâm sàng.
Miễn dịch học lâm sàng nghiên cứu các bệnh hoặc rối loạn của hệ miễn dịch theo góc độ y học.
Các bệnh miễn dịch gồm ba nhóm lớn: suy giảm miễn dịch, trong đó một vài bộ phận của hệ miễn dịch không tạo ra được đáp ứng đủ mạnh (thí dụ bệnh bạch cầu hạt mạn tính); các bệnh tự miễn, khi hệ miễn dịch tấn công các kháng nguyên của chính cơ thể mình (lupus ban đỏ hệ thống, viêm đa khớp dạng thấp, bệnh Hashimoto bệnh nhược cơ v.v.); và các phản ứng quá mẫn, trong đó hệ miễn dịch đáp ứng không thích đáng với các với các hợp chất vô hại (hen phế quản và các dị ứng) hoặc đáp ứng quá mạnh.
Bệnh nổi tiếng nhất có liên quan đến hệ miễn dịch là AIDS, do virus HIV gây ra. AIDS là một bệnh suy giảm miễn dịch đặc trưng bởi sự tụt giảm số lượng tế bào T CD4+ (tế bào "giúp đỡ") và các đại thực bào do bị hủy diệt bởi HIV.
Các nhà miễn dịch học lâm sàng cũng nghiên cứu các biện pháp phòng ngừa hiện tượng thải ghép, vì bình thường hệ miễn dịch có xu hướng tiêu diệt các mảnh ghép ngoại lai ("allograft" - từ cá thể khác cùng loài hoặc "xenograft" - từ các động vật khác loài).
Liệu pháp miễn dịch.
"Xem bài chính Miễn dịch liệu pháp"
Việc sử dụng các thành phần của hệ miễn dịch để trị bệnh gọi là miễn dịch liệu pháp. Miễn dịch liệu pháp thường được dùng trong bối cảnh điều trị các ung thư, cùng với các phương pháp truyền thống là hóa trị liệu (dùng thuốc), xạ trị (dùng tia phóng xạ). Trước khi hóa trị và xạ trị, các bác sĩ sẽ cho bệnh nhân xét nghiệm để tìm xem họ có khả năng đáp ứng miễn dịch hay không. Nếu không đáp ứng miễn dịch thì mới bắt buộc xạ trị và hóa trị. Một số bệnh nhân ung thư có khả năng khỏe mạnh nhờ bổ sung kháng thể từ bên ngoài vào. Điều này được ghi nhận ở những người được chỉ định tiêm kháng thể tổng hợp và sử dụng sản phẩm có chứa kháng thể tự nhiên. Mặt khác, phương pháp xạ trị và hóa trị gây suy giảm hệ miễn dịch ở người bệnh, vì hóa chất và phóng xạ tổn hại trực tiếp đến các tế bào lành tính và tế bào miễn dịch.
Ngoài ra, miễn dịch liệu pháp còn được dùng ở các bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch hoặc bệnh tự miễn.
Liệu pháp Vắc-xin cũng được xem như một bộ phận của miễn dịch liệu pháp.
Miễn dịch học chẩn đoán.
Tính đặc hiệu trong liên kết giữa kháng thể với kháng nguyên được ứng dụng thành một phương tiện tầm soát các chất trong nhiều kỹ thuật chẩn đoán. Các kháng thể đặc hiệu đối với một kháng nguyên mong đợi có thể được gắn nhãn phóng xạ hay huỳnh quang hoặc các enzyme tạo màu rồi sử dụng như các "đầu dò" để tìm kiếm kháng nguyên đó.
Các ứng dụng nổi tiếng bao gồm immunoblot, ELISA và nhuộm hóa mô miễn dịch các tiêu bản hiển vi. Tốc độ, độ chính xác và sự đơn giản của các xét nghiệm trên đã thúc đẩy sự phát triển của các kỹ thuật chẩn đoán nhanh "in vivo" các bệnh, vi khuẩn và cả các chất ma túy. Xét nghiệm sự tương hợp các nhóm máu cũng trên cơ sở phản ứng kháng nguyên-kháng thể.
Miễn dịch học tiến hóa.
Nghiên cứu hệ miễn dịch của các loài (còn hiện diện hoặc đã tuyệt chủng) giúp cho con người hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của các loài nói chung và hệ miễn dịch nói riêng.
Sự phát triển của mức độ phức tạp của hệ miễn dịch có thể thấy được từ cơ chế bảo vệ bằng hiện tượng thực bào của các cơ thể đơn bào, qua các peptide có tính kháng sinh lưu hành trong các loài côn trùng, đến các cơ quan lympho ở động vật có xương sống. Dĩ nhiên, cũng như quá trình tiến hóa nói chung, tiến hóa của hệ miễn dịch thường được nhìn theo quan điểm vị nhân, dẫu sao cũng phải thừa nhận rằng hệ miễn dịch của mỗi loài đều có khả năng tự vệ trước hầu hết các dạng kẻ thù.
Côn trùng và các loài chân khớp khác, tuy không có một hệ miễn dịch đặc hiệu thực sự, lại có hệ miễn dịch tự nhiên rất phát triển, thêm vào đó chúng còn được bảo vệ khỏi các sang chấn bên ngoài (cũng như với các tác nhân gây bệnh) bởi lớp vỏ chitin.