Đại thực bào: Vai trò trong phản ứng viêm mạn

Đại thực bào (Macrophages) là loại tế bào miễn dịch quan trọng trong quá trình phản ứng viêm cấp tính. Trong trường hợp này, chúng phản ứng với các tác nhân gây viêm bằng cách tiết ra các chất gây viêm như cytokines và chemokines, đồng thời kích hoạt các tế bào khác để di chuyển đến vùng bị tổn thương.

1. Giới thiệu

Đại thực bào, là một loại tế bào miễn dịch quan trọng trong viêm cấp và viêm mãn tính. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào vai trò của đại thực bào trong viêm mạn, bao gồm trình diện kháng nguyên tại chỗ (local antigen presentation), bài tiết cytokine và có thể hình thành u hạt (granuloma formation).

Viêm cấp tính là phản ứng nhanh diễn ra trong vòng 2-3 ngày của cơ thể với chấn thương hoặc nhiễm trùng. Đại thực bào là một trong những tế bào miễn dịch đầu tiên đến địa điểm viêm. Khi đến đó, chúng tiến hành thực bào và tiêu diệt tác nhân gây bệnh, bằng cơ chế tiêu diệt không phụ thuộc vào O2 (O2-independent Killing). Chúng cũng bài tiết cytokine để kích hoạt tế bào miễn dịch khác đến địa điểm viêm. Trong một số trường hợp, hình thành áp xe (abscess formation) có thể xảy ra, đó là sự tích tụ của nhiễm trùng và neutrophils được bao quanh bởi các nguyên bào sợi. Các độc giả có thể truy cập vào trang web vinmecdr.com, để tham khảo chi tiết vai trò đại thực bào trong phản ứng viêm cấp.

Viêm mãn tính là một trạng thái viêm kéo dài trong thời gian dài, thường là từ vài tuần đến vài tháng hoặc thậm chí nhiều năm. Trạng thái này thường xuất hiện khi cơ thể không thể loại bỏ được tác nhân gây viêm hoặc khi các tế bào miễn dịch và phản ứng viêm không hoạt động đúng cách, dẫn đến sự tổn thương mô và tế bào. Trong viêm mãn tính, đại thực bào có vai trò quan trọng trong nhiều khía cạnh của quá trình viêm bao gồm trình bày kháng nguyên tại chỗ, sản xuất cytokine và hình thành u hạt. Ngoài ra, các tế bào miễn dịch khác như lymphocyte cũng tham gia vào quá trình này.

2. Vai trò đại thực bào trong phản ứng viêm mạn

2.1. Trình diện kháng nguyên tại chỗ

Một khía cạnh quan trọng của việc viêm là sự trình diện kháng nguyên, là quá trình mà các tế bào miễn dịch trình diện kháng nguyên ngoại lai cho các tế bào miễn dịch khác. Quá trình này giúp kích hoạt và điều hoà các phản ứng miễn dịch. Có một số protein bề mặt tham gia vào việc trình diện kháng nguyên của đại thực bào, bao gồm MHC II và B7 (CD80/86), MHC I và B7 (CD80/86), và CD40.

• Các protein MHC II và B7 là cần thiết để kích hoạt lại tế bào T giúp đỡ (T-helper), điều cần thiết cho việc kích hoạt phản ứng miễn dịch thích nghi (adaptive immune system).
• Các protein MHC I và B7 là cần thiết để kích hoạt lại tế bào T độc (T-cytotoxic), điều cần thiết cho việc tiêu diệt tế bào bất thường hoặc bị nhiễm virus.
• CD40 tham gia vào kích thích đại thực bào, dẫn đến quá trình “nuốt” tế bào, tiêu diệt tác nhân gây bệnh không phụ thuộc vào O2, và trình diện kháng nguyên.

Quá trình tiết ra cytokine là một phần quan trọng của phản ứng miễn dịch và phụ thuộc vào loại tế bào T giúp đỡ. Ví dụ, các tế bào Th1 được kích thích sẽ tiết ra IFN-γ, sau đó kích thích các đại thực bào tiết ra nhiều IL-12 hơn. Quá trình này giúp điều hoà các phản ứng miễn dịch và đảm bảo rằng nó có hiệu quả trong việc chống lại các nhiễm trùng.

Bên cạnh đó, bề mặt đại thực bào cũng có CCR5 là một thụ thể chemokine, virus HIV cũng sử dụng CCR5 như một thụ thể để xâm nhập vào tế bào.

2.2. Bài tiết cytokine từ đại thực bào

Cytokine là một nhóm protein “giao tiếp” được sản xuất bởi các tế bào miễn dịch giúp cơ thể vận hành hệ miễn dịch. Trong số đó, IL-1, TNF, IL-6, IL-8 và IL-12 được sản xuất bởi đại thực bào.

• IL-1 có khả năng kích thích sản xuất prostaglandin, gây ra các triệu chứng sưng, nóng, đỏ và đau. Nó cũng tăng sự bộc lộ E-selectins, ICAM và VCAM trên tế bào nội mô mạch máu, đồng thời kích hoạt các tế bào Th17 tham gia vào phản ứng miễn dịch thích nghi của cơ thể.
• TNF cũng có khả năng kích thích sản xuất prostaglandin và sự bộc lộ E-selectins, ICAM và VCAM. Ngoài ra, nó còn kích hoạt các tế bào tua (Dendritic cells) tới khu vực viêm và tăng cường sự phát triển của các tế bào B.
• IL-6 tăng sự sản xuất prostaglandin ở vùng hạ đồi gây sốt, tăng tiết các proteins ở giai đoạn cấp. Nó cũng hoạt động như một tín hiệu kích thích cho các tế bào Th17 và ức chế sự phát triển của các tế bào Treg (Regulatory T cells).
• IL-8 kích thích hoạt hướng động của neutrophil, một loại tế bào miễn dịch tham gia vào quá trình phản ứng viêm.
• IL-12 hoạt động như một tín hiệu kích thích cho các tế bào NK (natural killer cells) và các tế bào Th1 tham gia vào phản ứng miễn dịch chống lại các vi khuẩn và virus.

2.3 Hình thành u hạt

U hạt (granuloma) là một dạng viêm mạn tính có thể được chia thành hai loại: viêm không hạt (nongranulomatous) và viêm hạt (granulomatous). Trong đó viêm hạt được chia làm hai loại:

• Noncaseating Granulomas: được hình thành nhờ Th1 tiết IFN-γ biến các đại thực bào thành các epithelioid cells (thon dài, hình khối giống với các tế bào nội mô – epithelium cells). Những tế bào này hợp lại với nhau tạo thành tế bào khổng lồ đa nhân (multinucleated giant cells). Cả hai loại này bao quanh vị trí viêm tạo thành u hạt (granuloma). Biểu hiện trên kính hiểu vi là một cụm tế bào có nhân hình oval  với bào tương màu hồng, bao xung quanh bởi các tế bào Th1.
• Caseating Granulomas: có cùng quá trình hình thành như Noncaseating Granulomas, nhưng còn có sự phân hủy trung tâm (các tế bào không có hạt nhân), điều này có thể chỉ điểm lao phổi (tuberculosis) hoặc các bệnh nấm khuẩn hệ thống như Histoplasmosis, Blastomycosis, Coccidiomycosis, hoặc Paracoccidioidomycosis.

Quá trình hình thành u hạt được giữ vững nhờ các tế bào epithelioid tiết ra TNF giúp các u hạt không bị phá huỷ.

3. Kết Luận:

Đại thực bào đóng vai trò quan trọng trong quá trình viêm mạn bao gồm trình diện kháng nguyên tại chỗ, bằng cách bài tiết cytokine và hình thành u tế bào. Các tế bào miễn dịch này cũng tham gia vào quá trình phát triển của viêm cấp tính bằng cách thực hiện quá trình thực bào, bài tiết cytokine và có khả năng hình thành áp xe. Hiểu rõ hơn về vai trò của đại thực bào trong phản ứng viêm có thể giúp chúng ta có thái độ đúng đắn trong việc điều trị các bệnh viêm cấp và mãn tính.

Tài liệu tham khảo
Abul K Abbas, Andrew H. Lichtman, and Shiv Oillai. 2021. Cellular and Molecular Immunology. 10th ed.
Physeo Immunology AFT 2021