ÐÁP Ứng miễn dịch chống nhiễm trùNG

Ðể cho một vi sinh vật gây ra được nhiễm trùng cho một túc chủ nhậy cảm thì cần phải có các sự kiện phối hợp với nhau làm ngăn cản sức đề kháng đặc hiệu và không đặc hiệu của túc chủ đó. Nhìn chung các vi sinh vật có nhiều cách để thoát khỏi sự tấn công miễn dịch của cơ thể túc chủ. Nhiều vi sinh vật giảm tính kháng nguyên của chúng, hoặc cư trú bên trong tế bào của túc chủ để “né tránh” sự tấn công miễn dịch, hoặc bằng cách làm trụi các kháng nguyên màng của chúng. Các vi sinh vật bắt chước các phân tử màng của tế bào túc chủ hoặc bằng cách biểu hiện các phân tử có cấu trúc tương tự như các phân tử của màng tế bào túc chủ, hoặc bằng cách thâu nạp các phân tử của túc chủ để “ngụy trang” cho mình. Trong một số trường hợp vi sinh vật có khả năng gây ức chế một cách chọn lọc các đáp ứng miễn dịch hoặc điều biến các đáp ứng miễn dịch để làm chệch hướng miễn dịch (tức là sinh ra một đáp ứng miễn dịch không nguy hại gì đến chúng). Sự thay đổi về cấu trúc các kháng nguyên bề mặt cũng là một cách để các vi sinh vật thoát khỏi tác dụng của hệ thống miễn dịch.

Cơ thể có một số cơ chế miễn dịch đặc hiệu cùng với các cơ chế đề kháng không đặc hiệu nhằm mục đích loại bỏ các virus lây nhiễm. Ðồng thời virus cũng hoạt động để vượt qua một hoặc nhiều cơ chế đề kháng này để kéo dài sự tồn tại của chúng. Những biểu hiện của nhiễm trùng sẽ phụ thuộc vào cách mà các cơ chế đề kháng của túc chủ chống lại một cách có hiệu quả các “mánh khoé” của virus.

Các kháng thể đặc hiệu với các kháng nguyên bề mặt của virus thường đóng vai trò quyết định trong việc hạn chế sự lan tràn của virus khi nhiễm trùng cấp tính và ngăn cản tái nhiễm. Phần lớn các virus có các phân tử thụ thể bề mặt có khả năng khởi động quá trình nhiễm trùng bằng cách gắn một cách đặc hiệu với các phân tử màng của tế bào túc chủ. Ví dụ virus cúm kết hợp với các gốc acid sialic có trong các glycoprotein và glycolipid của màng tế bào; virus rhino kết hợp với các phân tử kết dính (ICAM); virus Epstein-Barr kết hợp với các thụ thể type II dành cho bổ thể trên bề mặt tế bào B. Nếu các kháng thể được sinh ra để chống lại các thụ thể của virus thì chúng có thể phong bế sự nhiễm trùng bằng cách ngăn cản sự kết hợp của các hạt virus vào tế bào túc chủ. IgA tiết trong các dịch tiết của các màng nhầy có một vai trò quan trọng trong sức đề kháng của túc chủ chống lại virus bằng cách ngăn cản sự gắn của virus vào các tế bào biểu mô của niêm mạc. Ưu điểm của vaccine bại liệt giảm độc lực uống chính là ở chỗ vaccine này kích thích sự sản xuất của IgA tiết có tác dụng ngăn cản sự kết hợp của virus bại liệt với các tế bào niêm mạc trong đường tiêu hóa.

Các kháng thể còn có thể trung hòa virus bằng các cách khác xẩy ra sau khi virus đã bám vào các tế bào túc chủ. Trong một số trường hợp các kháng thể có thể phong bế sự thâm nhập của virus vào tế bào bằng cách kết hợp với các quyết định kháng nguyên cần thiết cho việc liên hợp của vỏ virus với màng bào tương. Nếu các kháng thể được hình thành là loại hoạt hóa bổ thể thì chúng có thể phá hủy vỏ của virus. Các kháng thể cũng có thể làm ngưng kết các hạt virus và hoạt động như một tác nhân opsonin hóa thúc đẩy hiện tượng thực bào các hạt virus.
Các cơ chế miễn dịch tế bào chống virus

Mặc dù kháng thể có một vai trò quan trọng trong việc ngăn cản sự lan tràn của virus ở giai đoạn nhiễm trùng cấp, nhưng chúng thường không có khả năng loại bỏ được virus khi nhiễm trùng đã xuất hiện, đặc biệt khi virus có khả năng gây ra trạng thái ẩn (AND của chúng được cài cắm vào AND nhiễm sắc thể của tế bào túc chủ). Khi nhiễm trùng đã xẩy ra thì các cơ chế đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào chiếm vị trí quan trọng nhất trong sức đề kháng của túc chủ. Các tế bào T_H hoạt hóa sản sinh ra một loạt cytokine hoạt động trực tiếp hoặc gián tiếp chống virus. IFN-g hoạt động một cách trực tiếp bằng cách sinh ra trạng thái chống virus bên trong tế bào. Chúng cũng có thể có hoạt tính kháng virus gián tiếp thông qua việc kích thích sinh IL-2 và IFN-g có tác dụng hoạt hóa tế bào NK. Những tế bào này đóng vai trò quan trọng trong sức đề kháng của túc chủ trong những ngày đầu mới nhiễm của nhiều loại virus khi đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào đặc hiệu chưa hình thành. Trong phần lớn các trường hợp nhiễm virus hiện tượng gây độc tế bào bởi lympho T_C đặc hiệu sẽ xuất hiện 3-4 ngày sau nhiễm virus và đạt điểm cực đại sau 1 tuần rồi sau đó giảm xuống. Hiện tượng gây độc tế bào bởi tế bào T_C đặc hiệu sẽ tiêu diệt các tế bào đã nhiễm virus và vì vậy loại bỏ nguồn sản sinh virus mới. Có thể chứng minh vai trò của các tế bào T_C trong việc đề kháng chống virus bằng cách gây miễn dịch vay mượn (chuyển các tế bào T_C từ một cơ thể đã nhiễm virus sang một cơ thể bình thường thì cơ thể này có khả năng ngăn cản được sự nhiễm virus đó).

Giữa những vụ đại dịch virus cúm vẫn có sự cải biên kháng nguyên gây ra những thay đổi không nhiều, đáp ứng miễn dịch vẫn xẩy ra để chống lại các chủng virus cúm này. Khi một cá thể đã bị nhiễm 1 chủng virus cúm nhất định và sinh ra một đáp ứng miễn dịch thì chủng virus tương tự chủng này sẽ bị loại bỏ. Tuy nhiên sự tích lũy các biến dị điểm cũng làm thay đổi tính kháng nguyên của một số chủng đủ để chúng có thể thoát khỏi sự loại bỏ do miễn dịch. Những chủng này là những chủng mới, gây ra một chu kỳ dịch địa phương khác. Vai trò của kháng thể trong việc lựa chọn miễn dịch như vậy có thể được chứng minh trong phòng thí nghiệm bằng cách trộn một chủng virus cúm với kháng thể đơn clone đặc hiệu cho chủng này và sau đó cấy virus trong tế bào. Kháng thể trung hòa tất cả các hạt virus không thay đổi, chỉ có các hạt virus xẩy ra những biến dị dẫn đến thay đổi tính kháng nguyên sẽ không bị kháng thể trung hòa và nhân lên. Sau một thời gian ngắn có thể xác định được chủng virus cúm mới này.

Sự thay đổi kháng nguyên trong virus rhino làm cho người ta không thể sản xuất được các vaccine hữu hiệu. Không đâu có sự thay đổi kháng nguyên lớn hơn sự thay đổi kháng nguyên ở virus HIV. Người ta dự đoán rằng HIV có biến dị 65 lần lớn hơn virus cúm.

Miễn dịch trong nhiễm các vi khuẩn đạt được chủ yếu nhờ các kháng thể, trừ khi vi khuẩn có khả năng mọc được bên trong tế bào. Ðối với những trường hợp vi khuẩn sống bên trong tế bào thì đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào lại có vai trò quan trọng. Vi khuẩn xâm nhập vào cơ thể hoặc là theo các con đường tự nhiên (đường hô hấp, tiêu hóa, tiết niệu sinh dục) hoặc qua các con đường không tự nhiên (qua các vết thương của da và niêm mạc). Cơ thể túc chủ sẽ sinh ra đáp ứng miễn dịch với những mức độ khác nhau, một phần phụ thuộc vào số lượng vi khuẩn xâm nhập ít và độc lực của chúng thấp thì các tế bào làm nhiệm vụ thực bào tại chỗ có thể đảm đương được việc đề kháng không đặc hiệu và loại bỏ được các vi khuẩn này. Nếu số lượng vi khuẩn lớn hơn và có độc lực cao hơn thì sẽ kích thích cơ thể sinh ra đáp ứng miễn dịch.

Vi khuẩn có các cơ chế khác nhau để tạo điều kiện cho chúng hình thành các khuẩn lạc trên niêm mạc của túc chủ và thoát khỏi các đáp ứng miễn dịch của túc chủ (bảng   1). Một số vi khuẩn gram âm có các pili (là những vi lông roi dài) làm cho chúng có khả năng bám vào niêm mạc ruột hoặc niêm mạc đường tiết niệu sinh dục, đó là bước đầu tiên của quá trình nhiễm. Các vi khuẩn như Bordetella pertussis (gây ho gà) tiết ra các phân tử kết dính để gắn vào vi khuẩn khác hoặc các tế bào biểu mô trụ của đường hô hấp trên. IgA tiết có khả năng ngăn cản vi khuẩn bám vào các tế bào biểu mô. Tuy nhiên một số vi khuẩn như Neisseria gonorrhoeae, Hemophilus influenzae và Neisseria meningitidis tiết ra các protease có tác dụng phân cắt IgA tiết ở vùng bản lề. Mảnh Fab và mảnh Fc khi được tách ra từ phân tử IgA tiết nguyên vẹn có đời sống bán hủy ngắn và không còn khả năng gây ngưng kết vi khuẩn. Các vi khuẩn còn có thể thoát khỏi tác dụng của IgA tiết và vì vậy tăng khả năng gắn vào tế bào biểu mô bằng cách thay đổi kháng nguyên bề mặt của chúng, ví dụ như N. gonorrhoeae  có khả năng gắn vào tế bào biểu mô của niệu đạo hoặc cổ tử cung do chúng có các pili. Vi khuẩn này có chứa một thành phần protein của pili được gọi là pilin có cấu trúc của vùng hằng định, vùng thay đổi và vùng các acid amin siêu biến. Sự thay đổi thứ tự các acid amin của pilin diễn ra do sự bố trí lại của các gene mã hóa protein này. Locus pilin có chứa 1 hoặc 2 gene biểu hiện và 10 - 20 gene im lặng. Mỗi 1 gene được phân bố thành 6 vùng được gọi là các minicassette. Sự thay đổi pilin xẩy ra trong quá trình biến trạng gene trong đó một hoặc nhiều minicassette từ trạng thái gene im lặng sẽ thay thế một minicassette của gene biểu hiện (hình   4). Quá trình này sinh ra tính đa dạng kháng nguyên của protein pilin tương tự như sự tái tổ hợp gene trong quá trình sản xuất globulin miễn dịch. Sự thay đổi liên tục trong cấu trúc pilin có thể ảnh hưởng đến khả năng gây bệnh của N. gonorrhoeae bằng cách làm tăng sự biểu hiện của pili để bám chắc vào tế bào biểu mô. Ngoài ra sự thay đổi liên tục của pilin cho phép vi khuẩn thoát khỏi sự trung hòa bởi kháng thể.

Trong các trường hợp nhiễm độc thức ăn do Staphylococus và hội chứng sốc do nhiễm độc lượng cytokine cao trong máu cũng gây ra những triệu chứng nhất định. Khi nhiễm độc thức ăn do Staphylococus aureus cơ thể bị nhiễm độc do độc tố ruột của Staphylococus aureus (kí hiệu của các độc tố ruột này là Ses), có thể phân loại độc tố ruột thành 5 nhóm khác nhau A, B, C, D, E. Các độc tố ruột này hoạt động như những chất kích thích phân bào hoạt hóa tất cả các tế bào T biểu hiện một họ gene V( của thụ thể tế bào T. Vì vậy những độc tố ruột này được gọi là các siêu kháng nguyên. Các cytokine do các tế bào Th giải phóng ra khi được hoạt hóa bởi các siêu kháng nguyên này sẽ gây nên nhiều triệu chứng như sốt, ỉa chẩy, sốc trong nhiễm độc thức ăn do Staphylococus aureus. Các triệu chứng như trên cũng xuất hiện trong hội chứng sốc nhiễm độc, một bệnh có thể gây chết người. Trong trường hợp này ngoại độc tố của tụ cầu được gọi là độc tố 1 gây hội chứng sốc, hoạt động như một siêu kháng nguyên kích thích các tế bào Th hoạt hóa đại thực bào tiết ra nhiều TNF. Các vi khuẩn sống bên trong tế bào thực bào có khả năng hoạt hóa tế bào TDTH dẫn tới phá hủy các mô theo cơ chế quá mẫn muộn. Các cytokine do các tế bào TDTH hoạt hóa tiết ra sẽ chiêu mộ và tập trung các đại thực bào rồi hoạt hóa chúng để hình thành các u hạt. Các enzyme lysosom được giải phóng từ các u hạt này sẽ gây ra hoại tử đáng kể các mô. Ví dụ điển hình là trường hợp loét trong quá mẫn muộn đối với M. tuberculosis.

Các đơn bào gây ra nhiều bệnh nguy hiểm cho người như bệnh do amip, bệnh Chaga, bệnh ngủ Châu Phi, sốt rét, bệnh do leishmania, bệnh do toxoplasma. Sự phát triển của đáp ứng miễn dịch và hiệu quả của chúng phụ thuộc một phần vào nơi cư trú của ký sinh trùng trong cơ thể túc chủ. Nhiều loại đơn bào có giai đoạn lưu hành trong dòng máu, trong giai đoạn này thì kháng thể là có hiệu quả với chúng nhất. Nhiều loại đơn bào có khả năng sống bên trong tế bào thì chỉ có đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào mới có hiệu qủa đối với chúng.

Trong những vùng dịch tễ sốt rét đáp ứng miễn dịch với ký sinh trùng sốt rét thường yếu. Những trẻ dưới 14 tuổi thường có đáp ứng miễn dịch thấp và hay bị bệnh nhất. Trong một số vùng tỷ lệ tử vong ở trẻ em do sốt rét lên tới 50% và hàng năm trên thế giới có tới 1 triệu trẻ chết vì sốt rét. Ðáp ứng miễn dịch thấp với ký sinh trùng sốt rét được thể hiện bằng nồng độ kháng thể thấp đối với giai đoạn thoa trùng. Chỉ có 22% số trẻ sống trong vùng dịch tễ sốt rét có kháng thể kháng thoa trùng, trong khi đó 84% người lớn có kháng thể này. Mặc dù vậy ở người lớn mức độ miễn dịch cũng thấp, tuy nhiên phần lớn người sống trong vùng dịch tễ đã bị nhiễm ít ký sinh trùng trong một thời gian dài. Có nhiều yếu tố làm cho đáp ứng miễn dịch chống Plasmodium thấp. Những thay đổi từ thoa trùng thành thành thể phân liệt và giao bào đã làm cho ký sinh trùng thay đổi kháng nguyên bề mặt của chúng. Các giai đoạn sống bên trong tế bào gan và hồng cầu làm giảm mức độ đáp ứng miễn dịch  và làm cho chúng có thể nhân lên do tránh được sự tấn công của hệ thống miễn dịch. Hơn thế nữa, thoa trùng tuần hoàn trong máu chỉ 30 phút trước khi chui vào tế bào gan vì vậy sự hoạt hóa miễn dịch khó có thể xuất hiện trong một thời gian ngắn như vậy. Người ta còn phát hiện thấy thoa trùng của Plasmodium được bao phủ bởi 1 protein có trọng lượng phân tử 45 kDa được gọi là kháng nguyên bao quanh thoa trùng (circumsporozoit antigen - CS) cho nên ngay cả khi kháng thể chống thoa trùng xuất hiện thì Plasmodium vẫn thoát khỏi đáp ứng này bằng cách bong các kháng nguyên CS che phủ trên bề mặt.

Một điều rõ ràng là vaccine chống sốt rét muốn có hiệu quả thì cần phải kích thích tối đa các cơ chế đề kháng miễn dịch bảo vệ. Nhưng tiếc thay chúng ta còn biết rất ít về vai trò của đáp ứng miễn dịch thể dịch cũng như đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào trong việc bảo vệ cơ thể chống lại bệnh sốt rét. Phần lớn những tiếp cận về vaccine chống sốt rét tập trung vào giai đoạn thoa trùng. Người ta đã chế thử một vaccine thử nghiệm gồm các thoa trùng Plasmodium giảm độc lực bằng chiếu tia X. Vaccine này đã được thử cho chuột nhắt, khỉ, người tình nguyện và thấy rằng có cả đáp ứng miễn dịch thể dịch lẫn đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào chống lại thoa trùng. Các chuột nhắt được miễn dịch sẽ được bảo vệ khi thử thách lại với nhiễm Plasmodium của chuột. Kết quả không như mong đợi, vaccine thoa trùng chiếy tia X không phải là một cách tiếp cận cho việc miễn dịch hàng triệu người sống trong vùng dịch tễ, vì người ta dự tính rằng cần phải có một cơ sở rất lớn nuôi muỗi mới có đủ thoa trùng để sản xuất vaccine cho một làng nhỏ trong vùng dịch tễ.

Ðể phát hiện các epitope đặc hiệu cho tế bào T trên kháng nguyên CS đã được nhận dạng bởi chuột có phân tử IAk người ta đã phân tích các đoạn peptit thẳng của kháng nguyên CS bằng chương trình máy tính để tìm ra các peptpit có các vòng xoắn ( có biểu hiện amphipathic rõ rệt. Những peptit này thể hiện cả hai bề mặt ái nước và kỵ nước, chúng được được giả thiết là gắn với các phân tử hòa hợp mô và các thụ thể tế bào T. Ðoạn pepetit ký hiệu là Th2R có chỉ số amphipathic cao nhất. Người ta đã dùng các peptit tổng hợp chứa epitope đặc hiệu cho tế bào B có chứa peptit Th2R để gây miễn dịch cho chuột IAk thì thấy chuột có đáp ứng kháng thể cao. Tiếp tục quá trình này người ta hy vọng sẽ tìm ra được các epitope đặc hiệu cho tế bào T và có thể chế ra được một vaccine hữu hiệu bằng cách kết hợp epitope đặc hiệu cho tế bào B với epitope đặc hiệu cho tế bào T.

Kháng nguyên CS hình như có tính sinh miễn dịch thấp đối với tế bào T của người. Ví dụ khi nuôi Lympho bào máu ngoại vi của người sống trong vùng dịch tễ sốt rét với sự có mặt của các peptit tổng hợp gối lên nhau để có chiều dài bằng với phân tử kháng nguyên CS thì nhận thấy 40% số người này không có phản ứng tăng sinh lympho bào để đáp ứng với bất kỳ một peptit nào. Trong số các peptit gây phản ứng tăng sinh ở 60% mẫu tế bào có 2 peptit là peptit 20 (Th2R) và peptit 24 có chỉ số amphipathic cao nhất. Khi so sánh sự thay đổi thứ tự của các peptit CS người ta nhận thấy hai peptit trên có sự thay đổi trình tự các acid amin, vì vậy gây ra sự thay đổi kháng nguyên của ký sinh trùng sốt rét làm cho ký sinh trùng sốt rét có thể thoát khỏi đáp ứng miễn dịch. Vì vậy cần phải sàng lọc để tìm ra các các đoạn peptit ít có sự thay đổi.

Sự biến đổi của các epitope đặc hiệu cho tế bào T nằm trong phân tử kháng nguyên CS là một giới hạn chính trong việc sinh ra đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào chống ký sinh trùng sốt rét. Nhiều tài liệu đã chứng minh rằng đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào hoạt động phối hợp với các kháng thể hoặc hoạt động một cách độc lập có vai trò quan trọng trong sốt rét. Chuột nhắt khi đã được gây miễn dịch bằng thoa trùng chiếu tia X thì có thể kháng lại sự nhiễm thoa trùng sống khi thử thách. Tuy nhiên, nếu sử dụng kháng thể kháng CD8 tiêm cho những chuột đã miễn dịch này thì khả năng miễn dịch chống thoa trùng bị mất đi. Ngoài ra những tế bào T phân lập từ những chuột đã miễn dịch này có thể gây ra được đáp ứng miễn dịch vay mượn trên những chuột khác. Ðáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào chống sốt rét được thực hiện cả bằng hai kiểu: kiểu quá mẫn muộn và kiểu gây độc bởi tế bào Tc. Tế bào TCD4 có thể nhận biết các kháng nguyên thoa trùng đã kết hợp với phân tử hòa hợp mô lớp II ở trên bề mặt tế bào Kupffer. Ðích tấn công của tế bào TCD8+ là những kháng nguyên thoa trùng được trình diện bởi các phân tử hòa hợp mô lớp I trên các tế bào gan bị nhiễm. Thoa trùng có thể thoát khỏi các đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào và làm xuất hiện một lượng lớn thể phân liệt vì vậy làm giảm khả năng loại bỏ Plasmodium bằng hệ thống miễn dịch. Bảng dưới đây nói lên ảnh hưởng của việc loại bỏ các tế bào TCD4 hoặc TCD8 lên đáp ứng miễn dịch chống Plasmodium ở chuột đã được gây miễn dịch bằng vaccine thoa trùng chiếu tia X.

Khác với các đơn bào, vi sinh vật chỉ có 1 tế bào và thường cư trú bên trong tế bào của người, giun sán là những vi sinh vật lớn gồm nhiều tế bào không cư trú bên trong tế bào và thường cũng không nhân lên ở trong cơ thể người. Mặc dù giun sán dễ tiếp cận với hệ thống miễn dịch của người hơn là những đơn bào và phần lớn các cá thể chỉ bị nhiễm ít loại giun sán. Vì lý do đó hệ thống miễn dịch cũng không đáp ứng mạnh và mức độ đáp ứng miễn dịch sinh ra cũng yếu. Các loài giun sán gây ra rất nhiều bệnh ở cả người và động vật. Hơn một tỷ người bị nhiễm giun đũa, một loại giun tròn cư trú ở ruột non; hơn 300 triệu người bị nhiễm Schistosoma, một loại sán sống trong máu gây ra trạng thái nhiễm mạn tính. Nhiều loại giun sán gây bệnh cho gia súc và xâm nhập vào người qua đường ăn uống đó là sán lợn, sán bò hoặc giun xoắn.

Chúng ta lấy một bệnh do giun sán gây ra làm ví dụ để phân tích đáp ứng miễn dịch đối với loại này đó là bệnh do sán máng (Schistosomiasis). Có một số loại Schistosoma gây ra các bệnh mạn tính làm suy yếu cơ thể và có thể gây chết người. Có 3 loại Schistosoma chủ yếu gây bệnh ở người là S. mansoni, S. japonicum và S. haematobium. Bệnh phổ biến ở Châu Phi, Trung Ðông, Nam Mỹ, Vùng biển Caribê, Trung Quốc, Ðông Nam Á và Philipin. Những năm gần đây số người nhiễm Schistosoma tăng lên song hành với việc sử dụng tràn lan nguồn nước có loài ốc nước ngọt, một loài vật chủ trung gian của Schistosoma, sinh sống. Nhiễm Schistosoma xẩy ra khi tiếp xúc với ấu trùng bơi tự do trong nước do ốc giải phóng ra với tốc độ 300 - 3.000 ấu trùng/ ngày. Khi ấu trùng tiếp xúc với da người chúng sẽ tiết ra một enzyme để chúng chui qua da sau đó mất đuôi và chuyển thành dạng Schistosomule. Schistosomule chui vào mao mạch rồi di chuyển đến phổi, tới gan và cuối cùng tới vị trí cư trú chủ yếu tùy theo từng loại: S. mansoni và S. japonicum sống ở các tĩnh mạch mạc treo ruột còn S. haematobium sống ở tĩnh mạch bàng quang. Khi đã cư trú ở vị trí cuối cùng các

Schistosomule sẽ trở thành con cái và con đực, chúng giao phối với nhau và con cái đẻ ra khoảng 3.000 trứng/ ngày. Khác với đơn bào, Schistosoma và các loài giun sán không sinh sôi nẩy nở trong túc chủ có nghĩa là trứng của chúng sẽ không nở thành giun sán ở người mà phần lớn được thải ra ngoài qua phân hoặc nước tiểu để rồi nhiễm vào vật chủ trung gian. Số lượng của Schistosoma tăng lên chỉ khi túc chủ tiếp xúc lại với các ấu trùng bơi tự do trong nước, vì vậy phần lớn các cá thể chỉ bị nhiễm một lượng ít Schistosoma.

Phần lớn các triệu chứng của bệnh sán máng biểu hiện trong giai đoạn sán đẻ trứng. Không phải tất cả trứng sẽ được thải qua phân và nước tiểu mà khoảng một nửa được giữ lại trong cơ thể túc chủ. Khi những trứng này xâm nhập vào thành ruột non, gan, bàng quang thì gây ra chẩy máu. Cơ thể có thể bị trạng thái nhiễm Schistosoma mạn tính tới 20 năm hoặc lâu hơn. Trong trạng thái nhiễm tiềm tàng này và các trứng không được thải ra ngoài sẽ sinh ra các phản ứng quá mẫn type muộn dẫn đến hình thành các u hạt bao quanh là tổ chức xơ. Mặc dù trứng được bao quanh bởi u hạt nhưng các u hạt này gây ra tắc tĩnh mạch và chảy máu vào gan hoặc bàng quang.

Mặc dù cơ thể có sinh ra đáp ứng miễn dịch chống lại Schistosoma nhưng đáp ứng này không đủ để loại bỏ Schistosoma đã trưởng thành và vì vậy mà Schistosoma có thể sống tới 20 năm. Schistosomule là dạng dễ bị tấn công nhất bởi hệ thống miễn dịch, nhưng chúng lại có khả năng di động vì vậy có thể thoát khỏi sự thâu tóm của các tế bào miễn dịch và các tế bào viêm tại chỗ. Schistosoma trưởng thành có một số cách riêng biệt để thát khỏi sự đề kháng miễn dịch. Chúng rất ít biểu hiện kháng nguyên trên màng ngoài của chúng, hơn nữa chúng lại thâu tóm glycolipid và glycoprotein của túc chủ để ngụy trang lên trên kháng nguyên của chúng. Trong số các kháng nguyên lấy từ túc chủ để ngụy trang có kháng nguyên của hệ thống nhóm máo ABO và cả những kháng nguyên hòa hợp mô. Tất nhiên đáp ứng miễn dịch sẽ bị giảm đi do việc bao phủ bởi các kháng nguyên của túc chủ và tạo điều kiện cho Schistosoma tồn tại lâu dài trong cơ thể túc chủ. Sự hiểu biết về vai trò của miễn dịch thể dịch và miễn dịch qua trung gian tế bào để bảo vệ cơ thể chống lại Schistosoma hãy còn nghèo nàn. Sau khi bị nhiễm S. mansoni cơ thể sinh ra đáp ứng miễn dịch thể dịch với một lượng lớn IgE, tăng số lượng tế bào mast ở tại chỗ, dẫn đến thoát hạt tiếp theo và tăng lượng bạch cầu ái toan (hình   6). Các chất trung gian hóa học giải phóng từ các tế bào mast làm tăng sự thâm nhiễm của các bạch cầu ái toan và đại thực bào. Các bạch cầu ái toan có các thụ thể dành cho Fc của IgE và Fc của IgG, chúng có thể bám vào các ký sinh trùng đã được gắn kháng thể. Sau đó bạch cầu ái toan có thể thực hiện hiệu quả ADCC, giải phóng các chất trung gian hóa học từ hạt và tấn công vào ký sinh trùng. Một chất trung gian hóa học của bạch cầu ái toan được gọi là protein kiềm có tác dụng đặc biệt đối với giun sán. Các cytokine do các tế bào Th2CD4+ tiết ra cũng có một vai trò quan trọng trong quá trình này. IL-4 kích thích các tế bào B sản xuất IgE. IL-5 kích thích các tế bào ở tủy xương biệt hóa thành bạch cầu ái toan. IL-3 cùng với IL-4 kích thích sự tập trung của tế bào mast tại chỗ. Không phải tất cả các bằng chứng đều chỉ ra vai trò bảo vệ của kháng thể IgE. Khi chuột được miễn dịch với vaccine S. mansoni thì đáp ứng miễn dịch bảo vệ không phải là đáp ứng sinh IgE mà là đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào kiểu quá mẫn muộn cùng với sự sản xuất IFN-( và sự tập trung đại thực bào (hình 6). Hơn thế nữa các dòng chuột nhắt thuần chủng bị thiếu hụt tế bào mast hoặc IgE thì vẫn sinh ra được miễn dịch bảo vệ chống vaccine, trong khi đó chuột thiếu tế bào TDTH thì không sinh ra được đáp ứng miễn dịch chống vaccine này. Ðiều này gợi ý rằng đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào kiểu quá mẫn muộn có vai trò quan trọng trong việc sinh đáp ứng miễn dịch chống Schistosoma. Chính điều này đã khiến Alan Sher và cộng sự đưa ra lập luận rằng Schistosoma có một cơ chế đề kháng rất khôn ngoan bằng cách sinh ra đáp ứng của tế bào Th2 dẫn đến sản xuất nhiều IL-10 đủ để ức chế đáp ứng của tế bào Th1.