Đại thực bào có vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch giúp tiêu diệt các tác nhân gây bệnh và giảm thiểu tình trạng viêm nhiễm
Đại thực bào đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch và tác động lớn đến sức khỏe con người. Chúng có vai trò quan trọng trong quá trình viêm cấp, viêm mãn tính và điều trị bệnh liên quan đến viêm nhiễm. Việc gia tăng quá mức dẫn đến hội chứng hoạt hóa đại thực bào MAS với tỷ lệ tử vong cao. Hiểu rõ hơn về cách chúng hoạt động giúp cải thiện chất lượng cuộc sống và sức khỏe con người dưới đây.
Nội dung
1. Tổng quan về đại thực bào
1.1 Đại thực bào là gì?
Đại thực bào (macrophage) bao gồm các tế bào bạch cầu, phân nhóm thực bào và được sản xuất từ tủy xương. Nó đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch không đặc hiệu và đặc hiệu ở động vật có xương sống. Nhiệm vụ chính của đại thực bào là thực bào thành phần dư thừa của tế bào và tác nhân gây bệnh. Cụ thể là thành phần hoại tử, bụi bẩn, tế bào chết do viêm,… Chưa kể, chúng còn trở thành tế bào trình diện kháng nguyên khởi động đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. Chúng có thể di chuyển tự do trong máu hoặc cố định tại một số cơ quan. Những nơi mà các tác nhân gây bệnh thường xâm nhập. Ở mỗi cơ quan, đại thực bào lại có tên khác nhau.
1.2 Vòng đời
Đại thực bào do monocyte biệt hóa có trong tủy xương. Khi monocyte đi qua nội mô mạch máu đến các cơ quan bị tấn công. Nó phải vượt qua hàng loạt biến đổi để hình thành đại thực bào. Quá trình hấp dẫn tế bào monocyte di chuyển đến các cơ quan bị tổn thương nhờ cơ chế hóa ứng động. Nó được khởi phát từ các sự kiện khác nhau. Chủ yếu là tế bào bị tổn thương hay các tác nhân gây bệnh tiết hóa học thu hút đại thực bào. Tại nơi tổn thương, các tế bào phì hoặc dưỡng bào và tế bào ưa kiềm phóng thích histamine. Còn đại thực bào lại sản sinh ra các chất cytokine.
Các bạch cầu đa nhân trung tính tập trung đến vị trí nhiễm trùng sớm nhất. Tuy nhiên, các tế bào này chỉ tồn tại trong vài ngày. Trong khi đó, các đại thực bào có thể kéo dài hàng tháng, thậm chí hàng năm. Một điểm lưu ý là chúng không thể phân chia mà chỉ ở dạng trưởng thành của monocyte từ tủy xương.
1.3 Các đại thực bào cố định
Đa phần các đại thực bào đều tập trung di chuyển đến những nơi tập hợp các tác nhân gây bệnh và bụi môi trường. Tên của chúng cũng thay đổi tùy theo nơi cư trú. Cùng BCC điểm tên ngay một số đại thực bào phổ biến:
- Đại thực bào phế nang (alveolar macrophage) hay tế bào bụi (dust cell) trong phổi
- Tế bào Kupffer trong gan
- Mô bào (histiocyte) trong tổ chức liên kết
- Tế bào đệm nhỏ hoặc vi bào đệm (microglia) trong khu thần kinh
- Hủy cốt bào (osteoclasts) trong xương
- Tế bào langerhans dưới da
2. Chức năng
2.1 Hiện tượng thực bào
Loại bỏ các thành phần hoại tử và bụi trong phổi là nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của đại thực bào. Nó đặc biệt cần thiết trong hiện tượng viêm. Ở giai đoạn đầu viêm, thành phần tế bào viêm chủ yếu là tế bào hạt trung tính (bạch cầu đa nhân trung tính). Sau khi thực hiện thực bào, chúng sẽ chết hoặc già đi và trở thành tế bào mủ. Đại thực bào cần thực bào các tế bào già cỗi và tổn thương để làm sạch các cơ quan.
Loại bỏ bụi và hoại tử được thực hiện hiệu quả nhờ các đại thực bào cố định ở tổ chức. Chúng cư trú ở một số nơi như phổi, gan, thần kinh, xương, lách và tổ chức liên kết. Từ đó, có thể nhanh chóng bắt giữ được bụi và tác nhân gây bệnh. Từ đó, có thể dễ dàng đưa tín hiệu hỗ trợ đại thực bào di động. Khi đó, chúng sẽ nằm trong không bào. Không bào này sẽ hòa màng với tiêu thể (lysosome). Bên trong có các enzyme và gốc oxy tự do độc tiêu hủy các tác nhân này.
Một số vi khuẩn như trực khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis không bị tiêu hóa trong tiêu thể. Khi đó, đại thực bào trở thành nơi vi khuẩn gây bệnh trú ngụ. Cùng các tế bào NK và tế bào T hay độc tế bào, chúng rất quan trọng trong miễn dịch qua trung gian tế bào. Chưa kể, với một số bệnh lý như đáp ứng viêm hệ thống, nhiễm trùng huyết…, nó có thể là ổ chứa virus gây bệnh.
Xem thêm:
- Tế bào đuôi gai – Liệu pháp vaccine tiên tiến trong điều trị ung thư
- Tế bào lympho B – Thành phần quan trọng trong hệ miễn dịch
2.2 Trong miễn dịch tự nhiên
Đại thực bào được hoạt hóa khi tác nhân gây bệnh xâm nhập và phóng thích cytokine gồm Interleukin-1,6,8,12 và yếu tố hoại tử khối u α. Các phân tử này có thể đáp ứng trên nhiều tế bào miễn dịch khác nhau. Đây là cơ sở đáp ứng miễn dịch của cơ thể với nhiễm trùng. Một số cytokine được phóng thích như:
-
Interleukin-1
IL-1 giúp hoạt hóa tế bào nội mô mạch máu, tế bào lympho và gây tổn thương tại chỗ. Nó giúp tế bào thực hiện miễn dịch di chuyển đến vùng này. IL-1 gây sốt và sản sinh IL-6.
-
Yếu tố hoại tử khối u α (Tumor Necrosis Factor α: TNF α)
Hoạt hóa tế bào nội mô mạch máu và gia tăng khả năng thẩm thấu vào thành mạch. Nó làm tăng các IgG, bổ thể và các tế bào di chuyển đến tổ chức gây viêm cục bộ. TNF α còn gây sốt, gây sốc và huy động chất chuyển hóa.
-
Interleukin-6
Hoạt hóa tế bào lympho làm tăng số lượng kháng thể. IL-6 gây sốt và kích thích sản sinh các protein của đáp ứng pha cấp.
-
Interleukin-8
Đây là yếu tố hóa ứng động thu hút bạch cầu trung tính, bạch cầu ưa kiềm và tế bào T đến ổ nhiễm trùng.
-
Interleukin-12
Hoạt hóa tế bào NK, thúc đẩy quá trình biệt hóa của tế bào CD4 thành tế bào T hỗ trợ.
2.3 Trong miễn dịch đặc hiệu
Sau khi bắt giữ và tiêu hóa tác nhân có hại, đại thực bào trình diện kháng nguyên của chúng cho các tế bào T hỗ trợ. Quá trình phức tạp này được thực hiện nhờ phức hợp tương thích mô chính lớp II. Nhờ phức hợp này, tế bào T hỗ trợ có thể tiếp cận đại thực bào. Đồng thời, nhận diện được kháng nguyên trên bề mặt chúng. Đây là nước khởi đầu cần thiết trong đáp ứng miễn dịch đặc hiệu.
Quá trình này giúp sản xuất các kháng thể đặc hiệu. Chúng gắn với kháng nguyên tương ứng của tác nhân gây bệnh. Từ đó, tạo điều kiện cho đại thực bào và tế bào thẩm quyền miễn dịch khác tiếp cận và tiêu diệt các tác nhân đó. Nó được gọi là opsonin hóa. Hiện tượng này tạo ra phức hợp tấn công màng gây ly giải vi khuẩn. Đồng thời, tạo điều kiện cho đại thực bào áp sát và bắt giữ.
3. Vai trò sinh lý bệnh của đại thực bào
Với nhiệm vụ quan trọng trong quá trình thực bào, đại thực bào liên quan đến một số tình trạng bệnh lý do miễn dịch. Chẳng hạn nó tham gia vào quá trình hình thành u hạt (granuloma) và tổn thương do viêm. Trong hội chứng đáp ứng viêm hệ thống và nhiễm trùng huyết, đại thực bào tiết cytokine gây viêm mạnh. Đồng thời, hỗ trợ quá trình bệnh sinh của hội chứng này. Với các bệnh lý hiếm gặp, suy giảm miễn dịch liên quan đến suy giảm chức năng đại thực bào và thực bào không hiệu quả. Đây là tế bào chủ đạo hình thành các tổn thương trong xơ vữa động mạch.
Khi đáp ứng với cúm, chúng cư trú nhiều tại hầu họng. Tuy nhiên, nó có nhiều hạn chế hơn là lợi ích. Chúng không chỉ tiêu diệt tế bào nhiễm virus cúm mà còn giết chết các tế bào lành tính xung quanh. Đại thực bào còn liên quan đến nhiễm HIV. Giống như tế bào T, đại thực bào có thể trở thành ổ chứa để virus nhân lên.
4. Vai trò trong phản ứng viêm cấp
4.1 Quá trình thực bào
Các protein bề mặt là tác nhân chính trong quá trình thực bào. CD14, loại thụ thể Toll-like, liên kết với kiểu mẫu phân tử liên quan đến tác nhân gây bệnh và tổn thương. Các thụ thể Fc liên kết với kháng thể, nhất là immunoglobulin G (IgG). Còn các thụ thể C3b liên kết với protein bổ sung C3b. Cả hai đều hoạt động như opsonins.
4.2 Khả năng tiêu diệt không phụ thuộc oxy
Sau khi diễn ra quá trình thực bào, đại thực bào sử dụng lysozyme. Đây là enzyme phân hủy peptidoglycan vi khuẩn khiến nó bị phá hủy. Quy trình này không cần đến oxy và không cần tạo chất oxy hoá.
4.3 Cytokine do đại thực bào tiết ra
Cytokine là các protein hỗ trợ “giao tiếp” giữa các tế bào. Nhờ đó, nó đóng vai trò quan trọng trong phản ứng viêm. Đại thực bào sản sinh một số cytokine như IL-1, TNF, IL-6, IL-8 và IL-12. Cụ thể:
- IL-1 bài tiết prostaglandin dẫn đến một số triệu chứng như sưng, nóng, đỏ và đau. Cytokine còn tăng khả năng biểu lộ E-selectins, ICAM và VCAM trên nội mô mạch máu. Ngoài ra, còn kích hoạt tế bào Th17 hỗ trợ miễn dịch thích ứng của cơ thể.
- TNF sản sinh prostaglandin, bộc lộ E-selectins, ICAM và VCAM. Đồng thời, kích hoạt các tế bào tua tại vùng viêm và thúc đẩy tế bào B phát triển.
- IL-6 gia tăng khả năng sản sinh prostaglandin tại vùng hạ đồi. Nó gây sốt và tăng khả năng tiết protein ở giai đoạn cấp. Đồng thời, hoạt hoá Th17 và ức chế Treg.
- IL-8 kích thích hoá hướng động của neutrophil.
- IL-12 hoạt hoá tế bào NK và tế bào Th1.
4.4 Hình thành áp xe trong phản ứng viêm cấp
Áp xe là khối mềm chứa đầy mủ bên trong. Nó được hình thành từ vi sinh vật, tế bào miễn dịch và mô chết. Chúng được bao bọc bởi các nguyên bào sợi (fibroblasts). Trong đó, đại thực bào giúp kích hoạt khả năng hình thành nguyên bào sợi. Đồng thời, trình diện kháng nguyên và kích hoạt tế bào T.
5. Hội chứng hoạt hóa đại thực bào MAS là gì?
Hội chứng hoạt hóa đại thực bào MAS có tên viết tắt là HLH – Hemophagocytic Lymphohistiocytosis. Đây là hội chứng thực bào máu thứ phát liên quan đến bệnh tự miễn, bệnh xương khớp và các biến chứng nhiễm trùng. Điển hình là do một số virus như EBV và cytomegalovirus (CMV) gây ra. Hội chứng Histocytes hoạt động quá mức dẫn đến tình trạng các tế bào hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu bị thực bào. Đây là bệnh nghiêm trọng với tỷ lệ tử vong cao nếu không được điều trị kịp thời. Tỷ lệ tử vong là 20-30% ở người lớn và 8-20% ca bệnh ở trẻ em. Bệnh thường gặp ở trẻ dưới 10 tuổi. Còn trẻ dưới 1 tuổi thường xuất hiện ở thể tiên phát. Còn thể thứ phát phải đến khoảng 6 tuổi mới phát bệnh.
Hội chứng này được chia thành hai thể:
- Thể tiên phát (thể gia đình): Đặc trưng bởi tính di truyền lặn, gen gây bệnh ở NST 9 và 10.
- Thể thứ phát: Hình thành sau hoặc trong thời điểm bệnh nhân gặp một số tình trạng. Chẳng hạn như nhiễm ký sinh trùng, ung thư máu, ung thư hạch, bệnh lupus,…
6. Hai tiêu chuẩn chẩn đoán hội chứng hoạt hóa đại thực bào
6.1 Tiêu chuẩn theo Hiệp hội bệnh lý thực bào máu thế giới
Xác nhận chẩn đoán nhờ xét nghiệm di truyền phân tử do đột biến ở một số gen liên quan đến hội chứng. Năm 2004, Hiệp hội bệnh lý thực bào máu thế giới đã đưa ra 5 tiêu chuẩn chẩn đoán:
- Sốt
- Gan, hạch và lách to
- Triệu chứng thần kinh
- Dấu xuất huyết
- Tối thiểu 2 dòng máu ngoại biên giảm
- Tăng triglyceride và fibrinogen máu hoặc tăng triglyceride và giảm fibrinogen
- Tiến hành tủy đồ, lách đồ hoặc hạch đồ có thực bào tế bào máu
Đến năm 2008, Hiệp hội đã đưa thêm 3 tiêu chuẩn đánh giá:
- Giảm hoặc vô hiệu hóa hoạt động của tế bào NK
- Ferritin ≥ 500 ng/ml
- CD25 hòa tan ≥2400U/mL
6.2 Đối với các thể không điển hình
Đối với các thể HLH không điển hình, có một số yếu tố giúp chẩn đoán như:
- Phát hiện dịch não tủy đục
- Sinh thiết gan tìm thấy viêm gan mãn tính
- Xét nghiệm loại trừ lao toàn thể
- Hạch ngoại biên to
- Vàng da, phù nề, phát ban trên da
- Men gan tăng cao, giảm protein và natri máu
- Rối loạn đông máu
Trong quá trình điều trị, nếu nhận thấy các dấu hiệu trên cần xét nghiệm chẩn đoán HLH ngay lập tức. Từ đó, có thể đưa ra phác đồ điều trị hiệu quả. Người bệnh cần đến bệnh viện uy tín để thăm khám và điều trị các hội chứng hoạt hóa đại thực bào (MAS).
7. Liệu pháp điều trị Hội chứng hoạt hóa đại thực bào
Hiện nay, chưa có phác đồ điều trị hội chứng này. Các bác sĩ ưu tiên lựa chọn đơn trị liệu steroid hoặc bổ sung liệu pháp ức chế miễn dịch để điều trị. Cụ thể là điều trị nhiễm trùng khởi phát bằng glucocorticosteroid liều cao, etoposide, cyclosporin, IVIG,… Ngoài ra, sử dụng liệu pháp sinh học cũng đưa ra kết quả khả quan khi điều trị MAS.
Điều trị nguyên nhân gây ra bệnh là giải pháp được ưu tiên hàng đầu. Tuy nhiên, do bệnh tiến triển nguy hiểm, đe dọa đến tính mạng nên bác sĩ cần điều trị các triệu chứng. Điều trị bằng thuốc là liệu pháp đầu tiên được sử dụng. Một số loại thuốc phải kể đến như: etoposide, dexamethasone, cyclosporine…
Các phương pháp điều trị phổ biến như:
- Điều trị nguyên nhân
- Sử dụng hóa trị để ức chế đại thực bào hoạt hóa
- Thay huyết tương
- Xạ trị
- Ghép tủy để điều trị tận gốc
8. Kết luận
Đại thực bào đóng vai trò quan trọng trong viêm cấp. Đồng thời, tham gia vào quá trình thực bào và tiết cytokine. Chúng góp phần vào khả năng hình thành áp xe trong phản ứng viêm cấp và tham gia vào phát triển viêm mãn tính. Quá trình này được thực hiện bằng cách bài tiết cytokine và hình thành u tế bào. Hiểu rõ hơn về vai trò của đại thực bào giúp điều trị hiệu quả các bệnh viêm cấp và mãn tính. 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.
