Lympho bào T (T lymphocyte/T cell)

Lympho bào T, còn được gọi là tế bào T, là một loại tế bào bạch cầu đóng vai trò trung tâm trong hệ miễn dịch thích ứng của cơ thể. Chúng được tạo ra trong tủy xương và trưởng thành trong tuyến ức (thymus), do đó có tên là “T cell”. Lympho bào T chịu trách nhiệm cho miễn dịch qua trung gian tế bào, nghĩa là chúng trực tiếp tiêu diệt các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc điều hòa hoạt động của các tế bào miễn dịch khác.

Các loại Lympho bào T chính

Có nhiều loại lympho bào T khác nhau, mỗi loại có chức năng riêng biệt:

Tế bào T hỗ trợ (T helper cells, CD4⁺ T cells): Đây là “nhạc trưởng” của hệ miễn dịch. Khi được kích hoạt, chúng giải phóng các cytokine, là các phân tử tín hiệu điều chỉnh hoạt động của các tế bào miễn dịch khác, bao gồm tế bào T gây độc tế bào và tế bào B. CD4 là một protein bề mặt đặc trưng của loại tế bào này. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc kích hoạt và điều phối các phản ứng miễn dịch.
Tế bào T gây độc tế bào (Cytotoxic T cells, CD8⁺ T cells): CD8⁺ T cells có khả năng tiêu diệt trực tiếp các tế bào bị nhiễm virus, vi khuẩn, hoặc tế bào ung thư. Chúng nhận ra các kháng nguyên lạ trên bề mặt tế bào đích và giải phóng các chất gây độc tế bào, dẫn đến sự chết theo chương trình của tế bào đích (apoptosis). CD8 là một protein bề mặt đặc trưng của loại tế bào này.
Tế bào T điều hòa (Regulatory T cells, Treg cells): Treg cells đóng vai trò quan trọng trong việc ức chế phản ứng miễn dịch, ngăn ngừa các phản ứng tự miễn và duy trì sự dung nạp miễn dịch. Chúng giúp ngăn chặn hệ miễn dịch tấn công các tế bào và mô của chính cơ thể, góp phần vào việc duy trì cân bằng nội môi miễn dịch.
Tế bào T nhớ (Memory T cells): Sau khi tiếp xúc với kháng nguyên, một số tế bào T biệt hóa thành tế bào T nhớ. Những tế bào này “ghi nhớ” kháng nguyên và có thể phản ứng nhanh chóng và mạnh mẽ hơn khi gặp lại kháng nguyên đó trong tương lai, giúp cơ thể chống lại nhiễm trùng tái phát hiệu quả hơn. Điều này góp phần vào khả năng miễn dịch lâu dài sau khi nhiễm trùng hoặc tiêm chủng.
Tế bào T γδ (Gamma delta T cells): Đây là một nhóm nhỏ tế bào T có thụ thể tế bào T (TCR) khác với phần lớn tế bào T (αβ T cells). Chúng thường nằm ở niêm mạc và đóng vai trò trong miễn dịch bẩm sinh và thích ứng, đóng vai trò như một cầu nối giữa hai hệ thống miễn dịch này.
Tế bào T giết tự nhiên (Natural killer T cells, NKT cells): NKT cells chia sẻ các đặc điểm của cả tế bào T và tế bào NK (natural killer). Chúng nhận ra các lipid được trình diện bởi phân tử CD1d và có thể nhanh chóng sản xuất một lượng lớn cytokine, góp phần vào việc điều hòa miễn dịch và chống lại các tác nhân gây bệnh.

Chức năng của Lympho bào T

Lympho bào T đảm nhiệm nhiều chức năng quan trọng trong hệ miễn dịch, bao gồm:

Miễn dịch qua trung gian tế bào: Tiêu diệt trực tiếp các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc ung thư, ngăn chặn sự lây lan của tác nhân gây bệnh và loại bỏ các tế bào bất thường.
Điều hòa hoạt động của các tế bào miễn dịch khác: Kích hoạt và điều chỉnh phản ứng của tế bào B (sản xuất kháng thể), đại thực bào (nuốt và tiêu diệt tác nhân gây bệnh), và các tế bào miễn dịch khác, đảm bảo phản ứng miễn dịch hiệu quả và phối hợp.
Miễn dịch nhớ: Hình thành tế bào T nhớ để bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm trùng tái phát. Tế bào T nhớ cho phép hệ miễn dịch phản ứng nhanh chóng và mạnh mẽ hơn khi gặp lại cùng một kháng nguyên.
Điều hòa dung nạp miễn dịch: Ngăn ngừa phản ứng tự miễn, bảo vệ cơ thể khỏi bị tấn công bởi chính hệ miễn dịch của mình.

Bệnh lý liên quan đến rối loạn chức năng Lympho bào T

Rối loạn chức năng lympho bào T có thể dẫn đến nhiều bệnh lý, bao gồm:

Suy giảm miễn dịch: HIV/AIDS, suy giảm miễn dịch bẩm sinh, làm tăng nguy cơ nhiễm trùng và các bệnh khác.
Bệnh tự miễn: Bệnh tiểu đường type 1, viêm khớp dạng thấp, lupus ban đỏ hệ thống, khiến hệ miễn dịch tấn công nhầm các tế bào và mô khỏe mạnh của cơ thể.
Ung thư: Ung thư máu, u lympho, liên quan đến sự phát triển bất thường và không kiểm soát của tế bào lympho.
Dị ứng: Một số loại dị ứng, mặc dù dị ứng chủ yếu liên quan đến các tế bào miễn dịch khác, tế bào T cũng có thể đóng một vai trò nhất định.

Lympho bào T là thành phần thiết yếu của hệ miễn dịch, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh và duy trì cân bằng nội môi. Hiểu biết về chức năng và các loại lympho bào T khác nhau là rất quan trọng để phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả cho các bệnh lý liên quan đến rối loạn chức năng miễn dịch.

Thụ thể tế bào T (T cell receptor – TCR)

Mỗi tế bào T mang trên bề mặt một thụ thể duy nhất gọi là TCR. TCR chịu trách nhiệm nhận diện các kháng nguyên đặc hiệu. Kháng nguyên được trình diện cho tế bào T bởi các phân tử phức hợp tương hợp mô chính (Major Histocompatibility Complex – MHC). Có hai lớp MHC chính:

MHC lớp I: Trình diện kháng nguyên nội bào (ví dụ: kháng nguyên virus) cho tế bào CD8⁺ T. Tất cả các tế bào có nhân đều biểu hiện MHC lớp I.
MHC lớp II: Trình diện kháng nguyên ngoại bào (ví dụ: kháng nguyên vi khuẩn) cho tế bào CD4⁺ T. MHC lớp II chỉ được biểu hiện trên các tế bào trình diện kháng nguyên chuyên biệt, chẳng hạn như đại thực bào, tế bào đuôi gai và tế bào B.

TCR tương tác với phức hợp MHC-kháng nguyên, kích hoạt tế bào T và khởi động phản ứng miễn dịch. Sự tương tác đặc hiệu giữa TCR và phức hợp MHC-kháng nguyên là yếu tố quyết định cho việc nhận diện và loại bỏ các tác nhân gây bệnh.

Sự trưởng thành và biệt hóa của tế bào T

Tế bào T tiền thân được tạo ra trong tủy xương và di chuyển đến tuyến ức để trưởng thành. Trong tuyến ức, chúng trải qua quá trình chọn lọc dương và chọn lọc âm:

Chọn lọc dương: Chỉ những tế bào T có khả năng nhận diện MHC của cơ thể mới được giữ lại. Quá trình này đảm bảo rằng tế bào T có thể tương tác với MHC để nhận diện kháng nguyên.
Chọn lọc âm: Những tế bào T phản ứng mạnh với kháng nguyên của chính cơ thể (tự kháng nguyên) sẽ bị loại bỏ để ngăn ngừa bệnh tự miễn. Điều này giúp ngăn chặn hệ miễn dịch tấn công các tế bào và mô của cơ thể.

Sau khi trưởng thành, tế bào T rời tuyến ức và di chuyển đến các cơ quan lympho thứ cấp như hạch bạch huyết và lách, nơi chúng có thể gặp kháng nguyên và được kích hoạt. Tại đây, chúng chờ đợi gặp kháng nguyên được trình diện bởi các tế bào trình diện kháng nguyên.

Tương tác giữa tế bào T và các tế bào khác

Tế bào T tương tác với nhiều loại tế bào khác trong hệ miễn dịch, bao gồm:

Tế bào B: Tế bào CD4⁺ T hỗ trợ tế bào B sản xuất kháng thể, cung cấp tín hiệu cần thiết cho sự biệt hóa và sản xuất kháng thể của tế bào B.
Đại thực bào: Tế bào CD4⁺ T kích hoạt đại thực bào để tiêu diệt vi khuẩn và các mầm bệnh khác, tăng cường khả năng thực bào và tiêu diệt tác nhân gây bệnh của đại thực bào.
Tế bào NK: Tế bào T có thể điều chỉnh hoạt động của tế bào NK, ảnh hưởng đến khả năng tiêu diệt tế bào đích của tế bào NK.
Tế bào tua (Dendritic cells): Tế bào tua trình diện kháng nguyên cho tế bào T và khởi động phản ứng miễn dịch, đóng vai trò cầu nối giữa miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng.

Các kỹ thuật nghiên cứu tế bào T

Nhiều kỹ thuật được sử dụng để nghiên cứu tế bào T, bao gồm:

Cytokine assay (xét nghiệm cytokine): Đo lường nồng độ cytokine được sản xuất bởi tế bào T, giúp đánh giá chức năng và hoạt động của tế bào T.
Flow cytometry (xét nghiệm tế bào dòng chảy): Phân tích và phân loại các quần thể tế bào T khác nhau dựa trên các protein bề mặt, cho phép xác định và định lượng các loại tế bào T khác nhau.
ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay): Định lượng các phân tử cụ thể liên quan đến chức năng tế bào T, như kháng thể hoặc cytokine.
Microscopy (kính hiển vi): Quan sát hình thái và tương tác của tế bào T, cung cấp thông tin về cấu trúc và hoạt động của tế bào T.

Tóm tắt về Lympho bào T

Lympho bào T (hay tế bào T) là thành phần thiết yếu của hệ miễn dịch thích ứng, đóng vai trò trung tâm trong việc bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh. Chúng được tạo ra trong tủy xương và trưởng thành trong tuyến ức. Chức năng chính của tế bào T là miễn dịch qua trung gian tế bào, bao gồm tiêu diệt trực tiếp các tế bào bị nhiễm bệnh và điều hòa hoạt động của các tế bào miễn dịch khác.

Có nhiều loại tế bào T khác nhau, mỗi loại có chức năng riêng biệt. Tế bào $CD4^+$ T hỗ trợ điều phối phản ứng miễn dịch bằng cách giải phóng cytokine. Tế bào $CD8^+$ T gây độc tế bào tiêu diệt các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc ung thư. Tế bào T điều hòa (Treg) giúp ngăn ngừa phản ứng tự miễn. Tế bào T nhớ cung cấp miễn dịch lâu dài chống lại các tác nhân gây bệnh đã gặp trước đó.

Thụ thể tế bào T (TCR) là một phân tử quan trọng trên bề mặt tế bào T, cho phép tế bào T nhận diện kháng nguyên đặc hiệu được trình diện bởi các phân tử MHC. Sự tương tác giữa TCR và phức hợp MHC-kháng nguyên là bước khởi đầu của phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào T.

Rối loạn chức năng của tế bào T có thể dẫn đến nhiều bệnh lý nghiêm trọng, bao gồm suy giảm miễn dịch, bệnh tự miễn, ung thư và dị ứng. Việc hiểu rõ về chức năng và các loại tế bào T khác nhau là rất quan trọng để phát triển các chiến lược điều trị hiệu quả cho các bệnh liên quan đến rối loạn miễn dịch. Nghiên cứu về tế bào T vẫn đang tiếp tục phát triển, hứa hẹn mang lại những tiến bộ trong việc chẩn đoán, điều trị và phòng ngừa các bệnh liên quan đến hệ miễn dịch.

Tài liệu tham khảo:

Abbas, A. K., Lichtman, A. H., & Pillai, S. (2022). Cellular and Molecular Immunology (10th ed.). Elsevier.
Janeway, C. A., Jr., Travers, P., Walport, M., & Shlomchik, M. J. (2001). Immunobiology: The Immune System in Health and Disease (5th ed.). Garland Science.
Murphy, K., & Weaver, C. (2016). Janeway’s Immunobiology (9th ed.). Garland Science.

Câu hỏi và Giải đáp

Làm thế nào tế bào T phân biệt được giữa các tế bào của cơ thể và các tế bào lạ?

Trả lời: Tế bào T sử dụng TCR của chúng để nhận diện các kháng nguyên. Các kháng nguyên này được trình diện trên bề mặt tế bào bởi các phân tử MHC. MHC lớp I được tìm thấy trên hầu hết các tế bào của cơ thể và trình diện các kháng nguyên nội bào. MHC lớp II được tìm thấy trên các tế bào trình diện kháng nguyên chuyên biệt (APCs) như tế bào tua, đại thực bào và tế bào B, và trình diện các kháng nguyên ngoại bào. Trong quá trình trưởng thành ở tuyến ức, tế bào T được chọn lọc để chỉ nhận diện MHC của chính cơ thể kết hợp với kháng nguyên lạ. Quá trình này đảm bảo tế bào T không tấn công các tế bào khỏe mạnh của cơ thể.

Cơ chế hoạt động của tế bào $CD8^+$ T gây độc tế bào như thế nào?

Trả lời: Khi TCR của tế bào $CD8^+$ T nhận diện phức hợp MHC lớp I-kháng nguyên trên tế bào đích, tế bào $CD8^+$ T được kích hoạt. Sau khi được kích hoạt, tế bào $CD8^+$ T giải phóng các phân tử gây độc tế bào như perforin và granzyme. Perforin tạo lỗ trên màng tế bào đích, cho phép granzyme xâm nhập vào tế bào và kích hoạt quá trình apoptosis (chết theo chương trình) của tế bào đích.

Vai trò của cytokine trong điều hòa phản ứng miễn dịch của tế bào T là gì?

Trả lời: Cytokine là các phân tử tín hiệu nhỏ được sản xuất bởi nhiều loại tế bào, bao gồm cả tế bào T. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa phản ứng miễn dịch bằng cách ảnh hưởng đến sự tăng sinh, biệt hóa và hoạt động của các tế bào miễn dịch khác. Ví dụ, tế bào $CD4^+$ T helper type 1 ($Th1$) sản xuất interferon-γ (IFN-γ), cytokine này kích hoạt đại thực bào và tăng cường miễn dịch qua trung gian tế bào. Tế bào $CD4^+$ T helper type 2 ($Th2$) sản xuất interleukin-4 (IL-4) và IL-5, cytokine này hỗ trợ sản xuất kháng thể bởi tế bào B.

Sự mất cân bằng trong các quần thể tế bào T có thể dẫn đến những hậu quả gì?

Trả lời: Sự mất cân bằng trong các quần thể tế bào T, chẳng hạn như sự thiếu hụt tế bào Treg hoặc sự hoạt hóa quá mức của tế bào $CD8^+$ T, có thể dẫn đến nhiều bệnh lý. Sự thiếu hụt tế bào Treg có thể dẫn đến bệnh tự miễn, trong khi sự hoạt hóa quá mức của tế bào $CD8^+$ T có thể gây ra tổn thương mô trong các bệnh viêm nhiễm.

Làm thế nào nghiên cứu về tế bào T có thể đóng góp vào việc phát triển các phương pháp điều trị mới?

Trả lời: Nghiên cứu về tế bào T đang mở ra những hướng đi mới trong việc phát triển các liệu pháp điều trị nhắm mục tiêu vào hệ miễn dịch. Ví dụ, liệu pháp CAR T-cell là một liệu pháp miễn dịch ung thư đầy hứa hẹn, trong đó tế bào T của bệnh nhân được biến đổi gen để biểu hiện thụ thể kháng nguyên chimeric (CAR) đặc hiệu với kháng nguyên ung thư. Các tế bào CAR T được truyền trở lại vào bệnh nhân để tiêu diệt các tế bào ung thư. Nghiên cứu về tế bào T cũng đóng góp vào việc phát triển vắc-xin và các phương pháp điều trị bệnh tự miễn.

Một số điều thú vị về Lympho bào T

Tế bào T có thể “nhớ” hàng triệu kháng nguyên khác nhau: Mặc dù mỗi tế bào T chỉ mang một loại TCR đặc hiệu, nhưng sự đa dạng của TCR trong cơ thể là rất lớn, cho phép hệ miễn dịch nhận diện và phản ứng với một lượng khổng lồ các kháng nguyên khác nhau.
Tuyến ức co lại theo tuổi: Tuyến ức, nơi tế bào T trưởng thành, đạt kích thước lớn nhất trong thời thơ ấu và bắt đầu co lại sau tuổi dậy thì. Điều này có thể góp phần làm giảm khả năng miễn dịch ở người lớn tuổi.
Tế bào T có thể di chuyển rất nhanh trong cơ thể: Chúng “tuần tra” liên tục trong máu và hệ bạch huyết để tìm kiếm các tác nhân gây bệnh.
Một số tế bào T có thể sống trong nhiều thập kỷ: Tế bào T nhớ có thể tồn tại trong cơ thể trong thời gian dài, thậm chí là suốt đời, giúp bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm trùng tái phát.
Tế bào T có thể được “huấn luyện” để chống lại ung thư: Liệu pháp miễn dịch ung thư, chẳng hạn như liệu pháp CAR T-cell, sử dụng tế bào T được biến đổi gen để nhắm mục tiêu và tiêu diệt các tế bào ung thư.
Tế bào T đóng vai trò trong việc đào thải mô ghép: Hệ miễn dịch, bao gồm cả tế bào T, có thể nhận ra mô ghép là vật thể lạ và tấn công nó, dẫn đến phản ứng thải ghép. Vì vậy, bệnh nhân ghép tạng cần phải sử dụng thuốc ức chế miễn dịch để ngăn ngừa thải ghép.
Vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng đến sự phát triển và chức năng của tế bào T: Cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hệ miễn dịch, bao gồm cả sự phát triển và hoạt động của tế bào T.
Stress có thể ức chế chức năng của tế bào T: Stress mãn tính có thể làm suy yếu hệ miễn dịch, bao gồm cả giảm khả năng hoạt động của tế bào T.