Tế bào miễn dịch giúp bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây bệnh, tăng cường sức đề kháng và duy trì sức khỏe ổn định
Tế bào miễn dịch đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch của cơ thể. Nó hỗ trợ cơ thể đối phó lại vi khuẩn, virus và bảo vệ cơ thể khỏi bệnh tật. Tế bào miễn dịch phát triển từ tế bào gốc máu trong tủy xương, chuyển hóa thành các dạng tế bào bạch cầu đa dạng. Các tế bào miễn dịch này đa dạng về chức năng, tương tác hợp nhất để duy trì sức khỏe và ổn định cơ thể.
Nội dung
1. Tế bào miễn dịch là gì?
Tế bào miễn dịch gồm bạch cầu trung tính, ưa axit, ưa kiềm, tế bào mast, bạch cầu đơn nhân mono, đại thực bào, tế bào đuôi gai, tế bào diệt tự nhiên và tế bào lympho,… Mỗi loại tế bào này lại đảm nhận một chức năng riêng trong hệ miễn dịch. Cách nhận biết, giao tiếp cũng như phương thức thực hiện chức năng có sự khác biệt. Nắm bắt mọi thông tin liên quan đến hoạt động của tế bào này, các nhà nghiên cứu có khả năng tối ưu đáp ứng miễn dịch hỗ trợ điều trị một số bệnh.
2. Vai trò của các tế bào miễn dịch
Mỗi tế bào miễn dịch đảm nhận vai trò khác nhau trong hoạt động miễn dịch. Từ đó, tăng cường sức đề kháng, khả năng bảo vệ cơ thể trước các vi sinh vật lạ xâm nhập và tấn công. Dựa theo đáp ứng ứng miễn dịch, tế bào miễn dịch được chia thành hai nhóm là tế bào miễn dịch bẩm sinh (innate immune cells) và thích ứng (adaptive immune cells).
2.1 Tế bào miễn dịch bẩm sinh
Bạch cầu hạt
Bạch cầu hạt bao gồm: bạch cầu ưa kiềm, bạch cầu ái toan và bạch cầu trung tính. Basophils và eosinophils đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn ký sinh trùng gây hại vật chủ. Đồng thời, liên quan đến một số phản ứng dị ứng.
Xem thêm:
- Globulin miễn dịch là gì? Cấu trúc, vai trò và nguyên tắc sử dụng
- Liệu pháp miễn dịch tự thân – Bước ngoặt lớn trong điều trị ung thư
Bạch cầu trung tính
Bạch cầu trung tính (bạch cầu đa nhân) có số lượng lớn nhất trong tất cả loại tế bào bạch cầu. Thậm chí, chiếm khoảng một nửa hoặc hơn nửa trong tổng số. Nó còn được gọi là bạch cầu hạt và có mặt trong báo cáo của phòng thí nghiệm như công thức máu toàn phần. Bạch cầu trung tính được phát hiện trong máu và có thể di chuyển nhanh đến vị trí nhiễm trùng. Giống như các tế bào máu khác trong hệ thống miễn dịch, chúng có nguồn gốc từ tế bào gốc tạo máu trong tủy xương.
Bạch cầu trung tính tăng trong trường hợp nhiễm trùng. Bởi vậy, đây cũng là dấu hiệu nhận biết cơ thể đang gặp một số bệnh. Nhiệm vụ chính là ăn và tiêu diệt vi khuẩn và nấm. Còn ít có vai trò trong bảo vệ cơ thể chống lại virus. Chiến lược tiêu diệt dựa vào việc ăn các sinh vật lây nhiễm vào túi chuyên biệt trong tế bào. Nó chứa các hóa chất độc hại cùng túi chứa vi khuẩn (túi nội bào) để tiêu diệt chúng. Bạch cầu trung tính có ít vai trò trong việc bảo vệ chống lại virus.
Bạch cầu đơn nhân và đại thực bào
Bạch cầu đơn nhân gắn kết chặt chẽ với bạch cầu trung tính và được tìm thấy trong máu. Số lượng chiếm từ 5 – 10% số lượng tế bào bạch cầu. Chúng cũng tồn tại trong thành mạch máu một số cơ quan như gan và lá lách. Nơi bắt giữ đối thủ khi chúng đi qua. Khi bạch cầu đơn nhân đi đến các mô, hình thái chúng thay đổi, phát triển thành đại thực bào. Chúng rất cần thiết để bắt giữ, tiêu diệt, phân giải nấm và vi khuẩn gây bệnh lao. Giống với bạch cầu trung tính, đại thực bào hỗ trợ đáp ứng các kích thích miễn dịch.
Đại thực bào còn có khả năng tái chế tế bào chết và dọn sạch các mảnh vụn tế bào. Chức năng này xảy ra mà không kích hoạt phản ứng miễn dịch. Nó tồn tại lâu hơn trong bạch cầu trung tính và quan trọng với bệnh nhiễm trùng mãn tính hoặc chậm phát triển. Đại thực bào có thể bị tác động bởi tế bào T và hợp tác với nó để loại bỏ vi sinh vật.
Tế bào mast
Tế bào mast rất cần thiết trong việc ngăn chặn ký sinh trùng. Tế bào này được tìm thấy trong các mô. Đồng thời, điều hòa phản ứng dị ứng nhờ giải phóng hóa chất gây viêm như histamine.
Tế bào đuôi gai
Tế bào đuôi gai (dendritic cell – DC) là tế bào trình diện kháng nguyên quan trọng trong hệ miễn dịch. Chúng phát triển từ tế bào bạch cầu đơn nhân mono. Kháng nguyên được trình diện xuất phát từ mầm bệnh, tế bào chủ và chất gây dị ứng. Chúng được nhận ra bởi tế bào miễn dịch thích ứng. Các tế bào trình diện kháng nguyên giúp phân giải phân tử lớn thành các mảnh “kháng nguyên” do tế bào B hoặc T nhận ra. Thế nhưng, các kháng nguyên không thể tự kích hoạt tế bào T. Chúng cần được trình bày với phức hợp phù hợp tổ chức mô chính tương thích, biểu hiện trên tế bào APC. MHC cung cấp điểm kiểm tra và khả năng phân biệt tế bào chủ và lạ.
Tế bào đuôi gai được tìm thấy trong da (Langerhans), hạch bạch huyết và các mô. Chúng hoạt động như APC lính canh. Cụ thể là tiếp nhận kháng nguyên, di chuyển đến hạch bạch huyết cục bộ và kích hoạt tế bào T. Tế bào đuôi gai không biểu hiện phân tử MHC lớp II và kháng nguyên với Th. Chúng không là thực bào mà chứa các thụ thể cho phép liên kết phức hợp miễn dịch. Đồng thời, trình bày phức hợp với tế bào B trong trung tâm mầm của lympho thứ cấp.
Các tế bào diệt tự nhiên
Các tế bào diệt tự nhiên (Natural killer cell – NK) mang tính năng của cả miễn dịch bẩm sinh và thích ứng. Chúng có khả năng nhận biết và tiêu diệt tế bào nhiễm virus hoặc ung thư. Chúng còn có hạt chứa protein hình thành lỗ hổng trên tế bào đích. Đồng thời, tiêu diệt chúng. Khác với hoại tử, cách chết theo chương trình không giải phóng tín hiệu nguy hiểm kích hoạt miễn dịch và gây viêm nhiễm nặng. Từ đó, các tế bào miễn dịch có thể loại bỏ các tế bào nhiễm bệnh mà không gây hại đến tế bào xung quanh. Theo nghiên cứu, tế bào NK cũng như các tế bào đáp ứng miễn dịch thích ứng, có thể lưu giữ, ghi nhớ và phản ứng với các bệnh nhiễm trùng lặp lại ở lần tiếp theo.
2.2 Tế bào miễn dịch thích ứng
Tế bào lympho B
Tế bào lympho B bao gồm hai chức năng chính:
- Biểu hiện kháng nguyên cho tế bào T
- Hình thành kháng thể vô hiệu hóa vi khuẩn truyền nhiễm. Kháng thể từ tế bào B bao phủ trên bề mặt mầm bệnh. Đồng thời, thực hiện ba chức năng chính: trung hòa, opsonin hóa và kích hoạt bổ sung.
Quá trình trung hòa ngăn chặn kháng thể liên kết và lây nhiễm tế bào chủ. Tại quá trình opsonin hóa, mầm bệnh gắn kháng thể bị đánh dấu bằng tín hiệu đỏ giúp thu hút tế bào miễn dịch. Qua đó, chúng có thể bắt giữ và tiêu diệt mầm bệnh. Kích hoạt bổ sung giúp tiêu diệt trực tiếp vi khuẩn.
Tế bào B phát triển trong tủy xương, có nguồn gốc từ tế bào gốc. Chúng được hướng dẫn là không hình thành kháng thể chống lại mô khỏe mạnh. Khi trưởng thành, tế bào B có mặt trong tủy xương, hạch bạch huyết, lá lách, ruột và máu. Khi gặp kháng nguyên, chúng sẽ phát triển thành tế bào plasma. Từ đó, ghi nhớ và cho phép phản ứng nhanh nếu lặp lại tình trạng nhiễm trùng. Tuy nhiên, mỗi tế bào plasma chỉ hình thành nên một loại kháng thể.
Tuổi thọ lâu dài của tế bào plasma cho phép duy trì miễn dịch với virus và vi khuẩn đã lây nhiễm. Chẳng hạn một người được tiêm chủng đầy đủ vaccine sống của virus sởi, họ gần như không mắc bệnh do cơ thể chứa nhiều tế bào huyết tương và kháng thể nhiều năm ngăn ngừa virus.
Tế bào T
Tế bào T là một tế bào miễn dịch khác. Chúng có thể tấn công trực tiếp tế bào bị nhiễm virus. Hoặc hỗ trợ điều tiết hệ miễn dịch. Tế bào T phát triển từ tế bào gốc tạo máu trong tủy xương. Tuy nhiên, chúng lại hoàn thành quá trình phát triển ở tuyến ức. Đây là cơ quan chuyên biệt của hệ miễn dịch ở ngực. Các tế bào T trưởng thành được giữ lại. Đồng thời, loại bỏ các tế bào T có khả năng tấn công mô bình thường. Tuyến ức là yếu tố rất cần thiết để tế bào T phát triển. Tại đây, các vòng cắt bỏ thụ thể tế bào T (TREC) hình thành như sản phẩm phụ của quá trình hình thành tế bào T.
Các tế bào T trưởng thành thoát khỏi tuyến ức dưới dạng tế bào T ngây thơ. Chúng sẵn sàng đáp ứng kháng nguyên mới và tập trung vào cơ quan khác của hệ thống miễn dịch. Điển hình như lá lách, hạch bạch huyết, tủy xương và máu dưới dạng tế bào nhớ. Mỗi tế bào T, tương tự như kháng thể phản ứng với một kháng nguyên cụ thể. Sự đa dạng của tế bào T giúp nó đáp ứng hầu hết mọi kháng nguyên. Chúng có khả năng nhận biết kháng nguyên với các chức năng khác nhau trong hệ miễn dịch. Một số loại tế bào T bao gồm tế bào T sát thủ (gây độc tế bào), tế bào T trợ giúp và điều hòa.
Tế bào T sát thủ – CD8 +
Tế bào T sát thủ, hay còn gọi là tế bào T gây độc tế bào (CTL), thực hiện nhận biết và tiêu diệt tế bào nhiễm vi khuẩn, virus và ung thư. Tế bào Killer T bảo vệ cơ thể khỏi một số vi khuẩn và virus có khả năng sống sót. Thậm chí, phát triển trong tế bào của chính cơ thể. Ngoài việc chống lại vi trùng, tế bào T sát thủ còn nhận biết và phản ứng với các mô lạ trong cơ thể như ghép thận, ghép gan,… CTL có các ngăn hoặc hạt chuyên biệt chứa độc tố tế bào gây ra apoptosis. Tức là chết theo chương trình. Do có tính hiệu lực nên các hạt được giải phóng tuân theo sự điều chỉnh của hệ thống miễn dịch.
Tế bào T trợ giúp – CD4 +
Tế bào T trợ giúp hỗ trợ tế bào B hình thành kháng thể. Ngoài ra, còn giúp tế bào T sát thủ tấn công các tác nhân lạ xâm nhập. Tế bào T sát thủ di chuyển đến vị trí nhiễm trùng và liên kết với mục tiêu nhằm tiêu diệt nó. Các tế bào T hỗ trợ được chia làm 4 loại: TH1, TH2, TH17 và Treg.
- Tế bào TH1 giúp phối hợp các phản ứng miễn dịch chống lại vi sinh vật nội bào (vi khuẩn). Chúng tiết ra phân tử cảnh báo và kích hoạt tế bào miễn dịch khác như đại thực bào.
- Tế bào TH2 phối hợp các phản ứng miễn dịch ngăn chặn mầm bệnh ngoại bào, như giun sán (giun ký sinh) thông qua cảnh báo một số tế bào khác.
- Tế bào TH17 hỗ trợ sản sinh interleukin 17 (IL-17), đưa tín hiệu kích hoạt tế bào miễn dịch và không miễn dịch. Chúng rất quan trọng trong tuyển dụng bạch cầu trung tính.
- Các tế bào T điều hòa (Treg), có chức năng theo dõi và ức chế hoạt động của tế bào T khác. Cụ thể là ngăn chặn kích hoạt miễn dịch bất lợi và gia tăng khả năng chịu đựng.
Tế bào T điều hòa
Khi tế bào T chống lại nhiễm trùng, chúng phân ra nhiều tế bào T khác. Tình trạng này được ngăn chặn khi vấn đề nhiễm trùng được kiểm soát và không cần thiết. Nếu không có tế bào điều hòa, hệ miễn dịch vẫn tiếp tục hoạt động dù tình trạng nhiễm trùng đã được điều trị. Từ đó, có thể xảy ra các phản ứng thái quá với nhiễm trùng. Các tế bào T điều tiết hoạt động như bộ điều chỉnh nhiệt độ của hệ thống tế bào lympho giúp nó hoạt động vừa đủ.
Mạng lưới tế bào miễn dịch phong phú với đa dạng chức năng riêng. Từ đó, giúp hệ miễn dịch hoạt động hiệu quả và tăng sức đề kháng chống lại các loại bệnh tật. Hiện nay, hệ miễn dịch ngày càng được nghiên cứu chuyên sâu nhằm đưa ra các chẩn đoán và điều trị bệnh. Điển hình là liệu pháp tăng cường miễn dịch bằng tế bào NK. Nó được ứng dụng khắp nơi trên thế giới giúp mang lại hiệu quả cao với thời gian điều trị rút gọn.
Xem thêm:
- Xét nghiệm miễn dịch – Kỹ thuật hiện đại hàng đầu hiện nay
- Liệu pháp miễn dịch: Chi tiết cơ chế và hiệu quả đáp ứng
3. Giao tiếp
Tế bào miễn dịch có nhiều cách giao tiếp, thông qua tiếp xúc trực tiếp hoặc phân tử tín hiệu. Thụ thể và phối tử đóng vai trò quan trọng trong quá trình giao tiếp này. Thụ thể là cấu trúc protein nằm trên bề mặt hoặc trong tế bào. Cytokine là yếu tố cần thiết trong hệ miễn dịch. Interferon và interleukin tham gia trong các phản ứng miễn dịch. Còn chemokine thu hút tế bào này đến vùng nhiễm trùng.
Thụ thể giống Toll (TLR), thụ thể tế bào B (BCR) và tế bào T (TCR) hỗ trợ nhận diện và kích hoạt tế bào miễn dịch. Còn Protein MHC cần thiết trong trình diện kháng nguyên và xác định đặc tính của tế bào. Bổ sung, quá trình độc đáo, được kích hoạt bởi enzyme trong một số trường hợp. Cụ thể là nhiễm trùng, loại bỏ mầm bệnh và kích hoạt tế bào miễn dịch. Nó còn là phân tử tín hiệu cảnh báo cho tế bào miễn dịch và hướng dẫn chúng đến nơi có vấn đề.
4. Tạm kết
Bài viết trên đã cung cấp đầy đủ thông tin về tế bào miễn dịch. Đồng thời, vai trò quan trọng của nó trong việc bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây bệnh. Tế bào miễn dịch không chỉ giúp chống lại vi khuẩn, virus. Nó còn đóng vai trò quan trọng trong ngăn chặn sự phát triển của các tế bào bất thường, nguy cơ gây ung thư. Hiểu rõ về cơ chế hoạt động của tế bào miễn dịch giúp chúng ta duy trì sức khỏe tốt và đối mặt với các thách thức y tế hiệu quả. BCC chuyên cập nhật nhanh chóng và chính xác nhất các thông tin liên quan đến nghiên cứu và ứng dụng Tế bào trong mọi lĩnh vực.
