Miễn dịch qua trung gian tế bào

Bài viết bởi ThS Nguyễn Văn Phòng – Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gen Vinmec.

Hệ miễn dịch là một hàng rào với nhiều lớp phòng vệ giúp cơ thể ngăn chặn các tác nhân gây bệnh bằng cách nhận diện và tiêu diệt các kháng nguyên lạ, không cho chúng gây hại cơ thể.

1. Phân loại hệ miễn dịch

Hệ miễn dịch được chia làm 2 loại: miễn dịch không đặc hiệu (miễn dịch bẩm sinh) và miễn dịch đặc hiệu (miễn dịch thu được).

1.1. Miễn dịch không đặc hiệu

Miễn dịch không đặc hiệu là khả năng tự bảo vệ có sẵn trong cơ thể khi mới được sinh ra, mang tính di truyền và không đòi hỏi phải có sự tiếp xúc trước của cơ thể với kháng nguyên lạ xâm nhập lần đầu hay lần sau.

Miễn dịch không đặc hiệu giúp cơ thể ngăn chặn sự xâm nhập của các vi sinh vào các mô và nhanh chóng loại bỏ các sinh vật này nếu chúng xâm nhập được vào các mô trong cơ thể. Các thành phần trong hệ miễn dịch không đặc hiệu bao gồm: da, niêm mạc và các chất kháng khuẩn được tiết ra trên các bề mặt này, các tế bào có khả năng phát hiện và tiêu diệt những vật ngoại lại (tế bào tua, đại thực bào, tế bào giết tự nhiên NK, bạch cầu trung tính…), hệ thống bổ thể và các cytokine (interferon-alpha, interleukkin-1…).

Đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu có thể xuất hiện trong vài phút đến vài giờ sau khi vi sinh vật xâm nhập vào cơ thể. Tuy nhiên, đáp ứng này chỉ tồn tại trong thời gian ngắn và không được củng cố khi cơ thể gặp lại cùng một tác nhân đó (không có khả năng ghi nhớ).

1.2. Hệ miễn dịch đặc hiệu

Miễn dịch đặc hiệu là trạng thái miễn dịch xuất hiện khi cơ thể đã tiếp xúc với kháng nguyên (được đưa vào chủ động hay ngẫu nhiên). Miễn dịch đặc hiệu còn có thể có được khi truyền các tế bào có thẩm quyền miễn dịch hoặc kháng thể vào cơ thể.

Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu cần một thời gian từ vài ngày đến vài tuần để nhận biết, hoạt hóa và hiệu ứng. Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu lại có khả năng ghi nhớ và nhận biết một tác nhân gây bệnh đặc hiệu đã bị loại trừ. Nhờ vậy mà hệ miễn dịch có khả năng tấn công nhanh và hiệu quả hơn nếu gặp lại tác nhân gây bệnh đó.

Hệ miễn dịch đặc hiệu có 2 phương thức là miễn dịch dịch thể và miễn dịch qua trung gian tế bào (miễn dịch tế bào) để loại trừ kháng nguyên lạ xâm nhập vào cơ thể.

Miễn dịch dịch thể

Miễn dịch dịch thể là phương thức miễn dịch đặc hiệu thể hiện bằng việc sản xuất các kháng thể có khả năng chống lại các vi sinh vật và tế bào lạ từ bên ngoài xâm nhập vào cơ thể. Các kháng thể (globulin) được sản xuất từ những tế bào lympho B biệt hóa sẽ được tiết vào hệ thống tuần hoàn và các dịch tiết của các màng nhầy để ngăn chặn không cho các các vi sinh vật xâm nhập vào các tế bào và mô liên kết. Tuy nhiên, các kháng thể lại không có khả năng liên kết được với các vi sinh vật sống và nhân lên bên trong các tế bào của cơ thể bị nhiễm chúng.

Miễn dịch qua trung gian tế bào

Miễn dịch qua trung gian tế bào là phương thức đáp ứng miễn dịch chống lại những tế bào đã bị nhiễm virus, vi khuẩn hay tế bào bất thường thông qua các tác động trung gian của tế bào lympho T.

2. Miễn dịch qua trung gian tế bào hoạt động như thế nào?

Sự khởi động và phát triển miễn dịch qua trung gian tế bào bao giờ cũng đòi hỏi kháng nguyên lạ phải được bắt giữ và trình diện cho tế bào lympho T. Tế bào chịu trách nhiệm bắt giữ và trình diện kháng nguyên được gọi là những tế bào trình diện kháng nguyên (APC – Antigen Presenting Cell).

Các tế bào trình diện kháng nguyên như tế bào đuôi gai (dendritic cell-DC), tế bào đại thực bào (marcophage) và tế bào B, chúng bắt giữ vi sinh vật từ bên ngoài xâm nhập vào cơ thể, vận chuyển những kháng nguyên này đến các cơ quan lympho và trình diện kháng nguyên cho tế bào lympho T để khởi động đáp ứng miễn dịch.

Đây là loại đáp ứng miễn dịch đặc hiệu do các tế bào lympho T đảm nhiệm, tế bào lympho T có nguồn gốc từ tủy xương và được biệt hóa ở tuyến ức. Trên bề mặt của các tế bào lympho T đều biểu hiện các protein bề mặt (dấu ấn hay CD – cluster of differentiation).

Dựa trên các CD bề mặt, các tế bào lympho T được phân thành 2 phân nhóm chính là tế bào T gây độc (T CD8+) và tế bào T hỗ trợ (T CD4+). Vì vậy, hoạt động của hệ miễn dịch qua trung gian tế bào chủ yếu dựa vào phương thức nhận diện phức hợp kháng nguyên-MHC (MHC-major histocompatity complex) trên bề mặt tế bào trình diện kháng nguyên của các tế bào lympho T.

2.1 Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu thông qua tế bào T gây độc (T CD8+):

Tế bào T CD8+ là tế bào có khả năng nhận diện và liên kết đặc hiệu với các kháng nguyên lạ có nguồn gốc nội bào (protein virus, protein vi khuẩn protein tế bào ung thư). Các kháng nguyên này được vận chuyển lên bề mặt APC bởi phức hợp MHC lớp I và trình diện cho tế bào T CD8+. Sau quá trình nhận diện kháng nguyên lạ, tế bào T (T CD8+) trực tiếp tiêu diệt tế bào bị nhiễm virus, vi khuẩn hay tế bào ung thư thông qua quá trình tiết cytokine (IFN-γ và TNF-α) và quá trình apoptosis (sự chết tế bào theo lập trình).

2.2 Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu thông qua tế bào T hỗ trợ (T CD4+):

Khác với tế bào T CD8+, tế bào T CD4+ có khả năng nhận diện và liên kết đặc hiệu với những kháng nguyên lạ (Protein vi khuẩn, protein hòa tan). Các kháng nguyên có nguồn gốc ngoại bào được các APC thực bào, xử lý để vận chuyển kháng nguyên lên bề mặt APC bởi phức hợp MHC lớp II và trình diện cho tế bào T CD4+.

Sau khi nhận diện được kháng nguyên, tế bào T CD4+ được hoạt hóa và tiết ra các interleukin (IL-2, IL-4…) giúp hoạt hóa và kích thích tăng sinh nhiều tế bào khác như tế bào T CD4+, tế bào T CD8+ và tế bào Lympho B. Trong đó, tế bào Lympho B được biệt hóa để trở thành những tế bào sản xuất kháng thể giúp loại bỏ kháng nguyên, còn tế bào T CD8+ có khả năng tiêu diệt trực tiếp các tế bào nhiễm virus. Ngoài ra, một số tế bào hoạt hóa này trở thành tế bào ghi nhớ kháng nguyên này.

3. Ứng dụng liệu pháp tăng cường miễn dịch tự thân trong hỗ trợ điều trị ung thư

Bên cạnh chức năng ngăn cản sự xâm nhập của các tác nhân gây hại (virus và vi khuẩn) vào cơ thể con người, hệ miễn dịch của chúng ta còn có một vai trò rất quan trọng trong việc kiểm soát sự hình thành phát triển các tế bào ung thư. Nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng khi hệ miễn dịch của cơ thể bị yếu đi thì khả năng mắc bệnh ung thư sẽ tăng cao. Do đó, việc điều hòa và tăng cường hệ miễn dịch tự thân là một chìa khóa quan trọng trong ngăn ngừa sự phát triển các tế bào ung thư.

Các phương pháp điều trị ung thư truyền thống như xạ trị, hóa trị và phẫu thuật đã đem lại được một số kết quả. Tuy nhiên, người bệnh phải trải qua đau đớn về thể xác, cũng như phải đối mặt với nhiều tác dụng phụ không mong muốn từ các liệu pháp này như rụng tóc, mệt mỏi, mất ngủ, thiếu máu do giảm số lượng tế bào hồng cầu và bạch cầu, dễ nhiễm trùng… ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và thời gian sống của người bệnh.

Ngày nay, liệu pháp tăng cường miễn dịch tự thân đang trở thành một trong những phương pháp chữa trị an toàn, hiệu quả và không gây đau đớn cho người bệnh, cũng như không gây hại và tiêu diệt các tế bào, các mô khỏe mạnh… do vậy, người bệnh nhanh chóng hồi phục sức khỏe và trở lại sinh hoạt bình thường.

Hiện tại, Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec là cơ sở đầu tiên tại Việt Nam đang triển khai áp dụng liệu pháp tăng cường miễn dịch tự thân trong việc hỗ trợ điều trị ung thư. Trong liệu pháp này, các tế bào miễn dịch (tế bào giết tự nhiên NK và tế bào T gây độc) được phân lập từ máu ngoại vi của người bệnh và được nuôi cấy tăng sinh hoạt hóa trong điều kiện đặc biệt tại phòng thí nghiệm. Qua quá trình nuôi cấy, các tế bào miễn dịch trở lên có hoạt tính miễn dịch cao như khả năng tiêu diệt tế bào ung thư, tế bào nhiễm virus hay vi khuẩn và được truyền trở lại cho người bệnh.

Tài liệu tham khảo:

1. Abbas, A. K., Lichtman, A. H., & Pillai, S. (2018). Properties and overview of immune responses. Cellular and Molecular Immunology. 9th ed. Philadelphia, PA: Elsevier.
2. GS. TS. Nguyễn Ngọc Lanh và GS.TS. Văn Đình Hòa (2011). Miễn dịch học. Nhà xuất bản y học.

XEM THÊM:

• Hệ miễn dịch là gì? Tầm quan trọng của hệ miễn dịch
• Tìm hiểu miễn dịch chủ động và miễn dịch bị động
• Liệu pháp tăng cường miễn dịch tự thân (AIET)