1. Hệ thống miễn dịch

Hệ thống miễn dịch là hệ thống phòng thủ của cơ thể có nhiệm vụ nhận diện và tiêu diệt các tác nhân gây bệnh (virus, vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng), chữa lành vết thương và tạo “trí nhớ” để chống lại mầm bệnh tái phát.

Hệ thống miễn dịch gồm hai nhánh chính là miễn dịch bẩm sinh (innate immune system) và miễn dịch thích ứng (adaptive immune system), mỗi nhánh gồm nhiều loại tế bào có chức năng riêng, cùng nhau hoạt động để bảo vệ cơ thể. Hệ miễn dịch bẩm sinh là tuyến phòng thủ đầu tiên của cơ thể, cung cấp phản ứng miễn dịch nhanh chóng và tổng thể, trong khi hệ miễn dịch thích ứng phát hiện và loại bỏ các tác nhân gây bệnh cụ thể, cần thời gian phản ứng lâu hơn.

Tất cả các tế bào của hệ thống miễn dịch đều biệt hóa từ tế bào gốc tạo máu, hình thành theo hai nhánh: dòng tủy và dòng lympho. Tế bào tiền thân dòng tủy hình thành các tế bào của hệ thống miễn dịch bẩm sinh (bạch cầu trung tính, bạch cầu ái kiềm, bạch cầu ái toan,…), còn tế bào tiền thân dòng lypho biệt hóa thành tế bào T, tế bào B, tế bào giết tự nhiên (NK).

2. Các tế bào của hệ miễn dịch bẩm sinh

Bạch cầu hạt (Granulocyte) có chứa các hạt trong tế bào chất và đóng vai trò tuyến phòng thủ đầu tiên và chủ chốt của hệ miễn dịch, giúp cơ thể chống lại nhiễm trùng do vi khuẩn, nấm và ký sinh trùng bằng cách di chuyển đến vùng viêm để giải phóng enzyme và tiêu diệt mầm bệnh. Các loại bạch cầu hạt bao gồm bạch cầu trung tính, ái toan, ái kiềm.

Bạch cầu trung tính (Neutrophil) là loại tế bào tìm đến vị trí tổn thương đầu tiên và là loại thực bào phổ biến nhất, chúng chuyên thực bào và tiêu hóa các tác nhân gây bệnh (đặc biệt là vi khuẩn).

Bạch cầu ái toan (Eosinophil) giải phóng các chất trong hạt của chúng để phá vỡ các tác nhân gây bệnh (đặc biệt là ký sinh trùng), đồng thời tiết ra các cytokine và yếu tố tăng trưởng ảnh hưởng đến các tế bào khác của hệ miễn dịch.

Bạch cầu ái kiềm (Basophil) tham gia vào nhiều phản ứng viêm và là nguồn tạo ra IL-4 để thúc đẩy tế bào T hỗ trợ chưa trưởng thành biệt hóa thành tế bào T hỗ trợ trưởng thành.

Tế bào mast là các tế bào bạch cầu hạt cư trú trong mô, tiết ra histamine và heparin cùng các yếu tố khác liên quan đến việc bảo vệ chống lại ký sinh trùng, chữa lành vết thương và hình thành mạch máu.

Tế bào đơn nhân (Monocyte) là loại tế bào bạch cầu lớn nhất, tạo ra hai loại tế bào trình diện kháng nguyên (antigen-presenting cell – APC) chuyên nghiệp khác là tế bào đuôi gai và đại thực bào.

Tế bào đuôi gai hay tế bào tua (Dendritic Cell – DC) được coi là APC hiệu quả nhất, có chức năng xử lý, trình diện kháng nguyên cho tế bào T và B, đồng thời có khả năng tiết một số cytokine (IL-6, IL-10, IL-12) khi được kích thích. DC chủ yếu có mặt ở các mô tiếp xúc với môi trường ngoài cơ thể như da, phổi, ruột.

Đại thực bào (Macrophage) là những thực bào có kích thước lớn, xử lý và dọn dẹp nhiều loại vật liệu như tế bào bệnh, mảnh vụn tế bào, mầm bệnh,… Đại thực bào đã hoạt hóa được chia thành hai nhóm chính: đại thực bào M1 có hoạt động gây viên, đại thực bào M2 tham gia vào quá trình chữa lành vết thương, tái tạo mô và chống viêm.

Tế bào giết tự nhiên (Natural Killer – NK) là các tế bào gây độc với những hạt nhỏ trong tế bào chất chứa perforin và granzyme để tiêu diệt các tế bào mục tiêu. Tế bào NK tiêu diệt các tế bào bệnh bằng phản ứng nhanh chóng, không cần nhận diện và kích hoạt kháng nguyên đặc hiệu. Tế bào NK được tạo ra từ cả tế bào tiền thân dòng tủy và tế bào tiền thân dòng lympho.

3. Các tế bào của hệ miễn dịch thích ứng

Các tế bào B trưởng thành khi được kích hoạt sẽ tạo thành tế bào nhớ và tế bào plasma, tiết ra kháng thể đặc hiệu với mầm bệnh. Tế bào B là một trong ba loại tế bào trình diện kháng nguyên (antigen-presenting cell – APC) chuyên nghiệp, có biểu hiện protein phức hợp tương thích mô chính (major histocompatibilty complex – MHC) lớp II trên bề mặt để kích hoạt tế bào T (MHC lớp II chỉ biểu hiện trên bề mặt một số APC nhất định như đại thực bào, tế bào B, DC, trong khi MHC lớp I biểu hiện trên bề mặt hầu hết tế bào có nhân).

Tế bào T gồm nhiều loại khác nhau có nguồn gốc từ tế bào tiền thân T, những loại phổ biến nhất gồm tế bào T nhớ (memory T cell), tế bào T gây độc CD8+ (CD8+ cytotoxic T cell – Tc) và tế bào T hỗ trợ CD4+ (CD4+ T helper cell – Th).

Tế bào T gây độc (Tc) xác định và tiêu diệt các tế bào mang kháng nguyên đặc hiệu của mầm bệnh.

Tế bào T hỗ trợ (Th) tiết ra các cytokine điều hòa phản ứng miễn dịch khi được kích hoạt bởi APC, từ đó tăng cường hoặc ức chế hoạt động của các tế bào miễn dịch khác – đặc trưng cho hệ thống miễn dịch thích ứng. Th gồm nhiều phân nhóm (Th1, Th2, Th17, Treg,…), mỗi phân nhóm tiết ra một số cytokine cụ thể để điều hòa một phản ứng miễn dịch cụ thể.

4. Sự tương tác giữa hệ miễn dịch bẩm sinh và hệ miễn dịch thích ứng

Hai nhánh của hệ thống miễn dịch phối hợp với nhau bằng cách sử dụng sự tương tác giữa các tế bào, các cytokine và các phân tử tín hiệu khác để cung cấp sự bảo vệ hiệu quả nhất cho cơ thể.

Hệ miễn dịch thích ứng cần các thành viên của hệ miễn dịch bẩm sinh (như DC) để trình diện kháng nguyên, khởi động và định hướng các phản ứng của nó. Ngược lại, các thực bào và các tế bào khác của hệ miễn dịch bẩm sinh nhận biết các kháng thể (sinh ra bởi hệ miễn dịch thích ứng) liên kết với mầm bệnh, nhờ đó các thế hệ tiếp theo nhận diện và tiêu diệt mầm bệnh hiệu quả hơn, hỗ trợ các phản ứng của tế bào T.

Sự tương tác giữa các tế bào đóng vai trò quan trọng trong từng nhánh của hệ miễn dịch, đặc biệt là sự kích thích trưởng thành hay hoạt hóa của một loại tế bào nào đó đến loại tế bào khác. Ví dụ, tế bào B non (naïve B cell) cần tế bào Th CD4+ kích thích để phản ứng hiệu quả với kháng nguyên.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Yatim K. M., and Lakkis F. G. (2015). A brief journey through the immune system. Clinical Journal of the American Society of Nephrology, 10(7), 1274-1281. DOI: https://doi.org/10.2215/CJN.10031014

2. Cruvinel W. D. M., et al. (2010). Immune system: Part I. Fundamentals of innate immunity with emphasis on molecular and cellular mechanisms of inflammatory response. Revista Brasileira de Reumatologia, 50, 434-447. DOI: https://doi.org/10.1590/S0482-50042010000400008

3. Mesquita Júnior D., et al. (2010). Immune system-part II: basis of the immunological response mediated by T and B lymphocytes. Revista Brasileira de Reumatologia, 50, 552-580. DOI: https://doi.org/10.1590/S0482-50042010000500008

4. Parker G.A. (2017). Cells of the Immune System. In: Parker G. (eds) Immunopathology in Toxicology and Drug Development. Molecular and Integrative Toxicology. Humana Press, Cham. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-47377-2_2