Phản ứng quá mẫn týp muộn (Delayed-Type Hypersensitivity / DTH)

Phản ứng quá mẫn týp muộn (DTH), còn được gọi là phản ứng quá mẫn týp IV, là một loại phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào diễn ra chậm, thường xuất hiện sau 24-72 giờ sau khi tiếp xúc với kháng nguyên. Khác với các phản ứng quá mẫn khác (týp I, II, III) liên quan đến kháng thể, DTH chủ yếu được điều khiển bởi các tế bào lympho T, đặc biệt là tế bào T hỗ trợ $Th_1$ và tế bào T độc $CD8^+$.

Cơ chế:

Giai đoạn cảm ứng: Lần đầu tiên tiếp xúc với kháng nguyên (ví dụ: vi khuẩn, nấm, virus, hapten gắn với protein mang), kháng nguyên được các tế bào trình diện kháng nguyên (APC) như tế bào Langerhans ở da bắt giữ và xử lý. Sau đó, APC trình diện kháng nguyên liên kết với phân tử MHC lớp II cho tế bào $T_{CD4^+}$. Điều này dẫn đến sự biệt hóa của tế bào T thành tế bào $Th_1$ đặc hiệu với kháng nguyên.
Giai đoạn hiệu ứng: Khi tiếp xúc lại với cùng một kháng nguyên, tế bào $Th_1$ được hoạt hóa và tiết ra các cytokine như interferon-γ (IFN-γ), TNF-α, và IL-2. IFN-γ hoạt hóa đại thực bào, làm tăng khả năng thực bào và tiêu diệt mầm bệnh. TNF-α và IL-2 gây viêm và thu hút các tế bào miễn dịch khác đến vị trí phản ứng, bao gồm đại thực bào và tế bào T độc $CD8^+$. Các tế bào T độc có thể trực tiếp tiêu diệt các tế bào bị nhiễm bệnh.

Đặc điểm của DTH

Thời gian xuất hiện muộn: Phản ứng thường xuất hiện sau 24-72 giờ sau khi tiếp xúc với kháng nguyên.
Qua trung gian tế bào: Không phụ thuộc vào kháng thể mà chủ yếu do tế bào T điều khiển.
Viêm cục bộ: Đặc trưng bởi sự xâm nhập của đại thực bào và tế bào lympho vào vị trí phản ứng, gây sưng, đỏ, nóng, đau.
Có thể gây tổn thương mô: Trong một số trường hợp, phản ứng viêm mạnh có thể gây tổn thương mô xung quanh.

Ví dụ về DTH

Phản ứng Mantoux (test tuberculin): Dùng để chẩn đoán nhiễm lao.
Viêm da tiếp xúc: Phản ứng với các chất gây dị ứng tiếp xúc như niken, cao su.
Phản ứng thải ghép: Phản ứng miễn dịch của cơ thể chống lại mô ghép không tương thích.
Một số bệnh tự miễn: Như bệnh đa xơ cứng, viêm khớp dạng thấp.

Ý nghĩa lâm sàng

DTH đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể chống lại các mầm bệnh nội bào như vi khuẩn và nấm. Tuy nhiên, phản ứng DTH quá mức hoặc kéo dài có thể gây ra các bệnh lý. Việc hiểu rõ cơ chế của DTH giúp chẩn đoán và điều trị các bệnh liên quan đến phản ứng quá mẫn này.

Tóm tắt

DTH là một phản ứng miễn dịch quan trọng qua trung gian tế bào, đóng vai trò trong việc bảo vệ chống lại nhiễm trùng và tham gia vào một số bệnh lý. Việc tìm hiểu về DTH giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hệ thống miễn dịch và phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả cho các bệnh liên quan.

Điều hòa phản ứng DTH

Phản ứng DTH được điều hòa chặt chẽ bởi nhiều yếu tố để ngăn ngừa phản ứng quá mức và tổn thương mô. Một số cơ chế điều hòa bao gồm:

Tế bào T điều hòa (Treg): Các tế bào Treg, đặc biệt là tế bào $T_{reg}$ biểu hiện $CD4^+CD25^+Foxp3^+$, ức chế hoạt động của tế bào $Th_1$ và các tế bào miễn dịch khác thông qua việc tiết ra các cytokine ức chế như IL-10 và TGF-β.
Apoptosis của tế bào T hiệu ứng: Sau khi loại bỏ kháng nguyên, các tế bào T hiệu ứng trải qua quá trình apoptosis (chết tế bào theo chương trình) để hạn chế phản ứng viêm.
Các cytokine kháng viêm: Các cytokine như IL-10 và TGF-β ức chế hoạt động của đại thực bào và tế bào T, góp phần giảm viêm.

Các yếu tố ảnh hưởng đến DTH

Mức độ và thời gian của phản ứng DTH có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm:

Liều lượng và đường vào của kháng nguyên: Liều lượng kháng nguyên cao hơn thường dẫn đến phản ứng mạnh hơn. Đường vào của kháng nguyên cũng ảnh hưởng đến loại tế bào miễn dịch được kích hoạt và vị trí phản ứng.
Trạng thái miễn dịch của cơ thể: Những người có hệ miễn dịch suy yếu (ví dụ: người nhiễm HIV, người đang điều trị ức chế miễn dịch) có thể có phản ứng DTH giảm hoặc không có phản ứng.
Các yếu tố di truyền: Một số gen có thể ảnh hưởng đến khả năng phản ứng DTH của cơ thể.

Ứng dụng của DTH trong nghiên cứu và chẩn đoán

Nghiên cứu miễn dịch: DTH được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu miễn dịch để đánh giá chức năng của tế bào T và nghiên cứu các cơ chế điều hòa miễn dịch.
Chẩn đoán nhiễm trùng: Như đã đề cập, phản ứng Mantoux được sử dụng để chẩn đoán nhiễm lao. Các xét nghiệm DTH khác cũng được sử dụng để chẩn đoán nhiễm trùng với các mầm bệnh khác.
Đánh giá đáp ứng miễn dịch với vắc-xin: DTH có thể được sử dụng để đánh giá hiệu quả của vắc-xin bằng cách đo đáp ứng tế bào T với kháng nguyên của vắc-xin.

Tóm tắt về Phản ứng quá mẫn týp muộn

Phản ứng quá mẫn týp muộn (DTH) là một phần quan trọng của hệ thống miễn dịch, đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ cơ thể chống lại các mầm bệnh nội bào. Khác với các phản ứng quá mẫn týp I, II, và III liên quan đến kháng thể, DTH được trung gian bởi tế bào T, đặc biệt là tế bào $Th_1$ và $CD8^+$. Điều này có nghĩa là thay vì kháng thể tấn công trực tiếp kháng nguyên, các tế bào T sẽ điều phối một phản ứng phức tạp hơn, liên quan đến việc kích hoạt các tế bào miễn dịch khác như đại thực bào.

Phản ứng DTH diễn ra chậm, thường xuất hiện sau 24-72 giờ sau khi tiếp xúc với kháng nguyên. Đặc trưng bởi viêm cục bộ với sự xâm nhập của đại thực bào và tế bào lympho. Mặc dù phản ứng viêm này cần thiết để loại bỏ mầm bệnh, nhưng nó cũng có thể gây tổn thương mô nếu không được kiểm soát. Các ví dụ điển hình của DTH bao gồm phản ứng Mantoux (test tuberculin), viêm da tiếp xúc, và phản ứng thải ghép.

Cần ghi nhớ rằng DTH là một con dao hai lưỡi. Một mặt, nó bảo vệ chúng ta khỏi nhiễm trùng nguy hiểm. Mặt khác, nó cũng có thể góp phần vào các bệnh lý như bệnh tự miễn và phản ứng quá mẫn. Việc hiểu rõ về cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến DTH là rất quan trọng để chẩn đoán và điều trị các bệnh liên quan. Sự cân bằng giữa đáp ứng miễn dịch hiệu quả và kiểm soát viêm là chìa khóa cho sức khỏe.

Tài liệu tham khảo:

Abbas, A. K., Lichtman, A. H., & Pillai, S. (2022). Cellular and Molecular Immunology (10th ed.). Elsevier.
Murphy, K., & Weaver, C. (2016). Janeway’s Immunobiology (9th ed.). Garland Science.
Kumar, V., Abbas, A. K., Aster, J. C., & Perkins, J. A. (2021). Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease (10th ed.). Elsevier Saunders.

Câu hỏi và Giải đáp

Tại sao phản ứng DTH lại diễn ra chậm hơn so với các phản ứng quá mẫn khác, ví dụ như phản ứng quá mẫn týp I?

Trả lời: Sự chậm trễ trong phản ứng DTH là do thời gian cần thiết để các tế bào T được hoạt hóa, di chuyển đến vị trí kháng nguyên, và tiết ra các cytokine gây viêm. Khác với phản ứng quá mẫn týp I, nơi kháng thể IgE đã được gắn sẵn trên mast cell và phản ứng xảy ra ngay lập tức khi tiếp xúc với kháng nguyên, DTH cần một loạt các bước phức tạp hơn involving tế bào $T_{CD4^+}$ (như tế bào $Th1$) và $T{CD8^+}$

Làm thế nào để phân biệt viêm da tiếp xúc (một dạng DTH) với các loại viêm da khác, ví dụ như viêm da dị ứng (một dạng quá mẫn týp I)?

Trả lời: Viêm da tiếp xúc (DTH) thường xuất hiện muộn hơn (24-72 giờ) sau khi tiếp xúc với chất gây dị ứng, trong khi viêm da dị ứng (týp I) xuất hiện gần như ngay lập tức. Vị trí viêm da tiếp xúc thường giới hạn ở vùng tiếp xúc trực tiếp với chất gây dị ứng, còn viêm da dị ứng có thể lan rộng hơn. Ngoài ra, xét nghiệm patch test có thể giúp chẩn đoán viêm da tiếp xúc.

Vai trò của cytokine IFN-γ trong phản ứng DTH là gì?

Trả lời: IFN-γ là một cytokine quan trọng trong DTH, được tiết ra bởi tế bào $Th_1$. Nó hoạt hóa đại thực bào, tăng cường khả năng thực bào và tiêu diệt mầm bệnh. IFN-γ cũng thúc đẩy biểu hiện các phân tử MHC lớp II trên các tế bào, tăng cường trình diện kháng nguyên và duy trì phản ứng miễn dịch.

Tại sao phản ứng thải ghép lại được coi là một dạng DTH?

Trả lời: Phản ứng thải ghép xảy ra khi hệ miễn dịch của người nhận nhận diện mô ghép là “ngoại lai” do sự không tương thích về MHC. Tế bào T của người nhận, đặc biệt là tế bào $T_{CD8^+}$, nhận diện và tấn công các tế bào của mô ghép, gây ra phản ứng viêm và tổn thương mô, tương tự như cơ chế của DTH.

Có thể điều khiển hoặc ức chế phản ứng DTH trong trường hợp phản ứng quá mức hoặc gây hại không?

Trả lời: Có, phản ứng DTH có thể được điều khiển bằng các thuốc ức chế miễn dịch như corticosteroid, thuốc ức chế calcineurin, và các thuốc sinh học nhắm mục tiêu các cytokine hoặc các phân tử liên quan đến DTH. Liệu pháp miễn dịch, ví dụ như sử dụng tế bào T điều hòa ($T_{reg}$), cũng đang được nghiên cứu để ức chế phản ứng DTH một cách đặc hiệu hơn.

Một số điều thú vị về Phản ứng quá mẫn týp muộn

Phản ứng Mantoux không phải lúc nào cũng chính xác: Mặc dù phản ứng Mantoux (test tuberculin) là một công cụ quan trọng để chẩn đoán nhiễm lao, nhưng nó có thể cho kết quả dương tính giả ở những người đã được tiêm vắc-xin BCG hoặc nhiễm các loại vi khuẩn Mycobacterium không gây bệnh khác. Ngược lại, những người bị suy giảm miễn dịch có thể có kết quả âm tính giả mặc dù bị nhiễm lao.
Viêm da tiếp xúc có thể do nhiều chất khác nhau gây ra: Từ kim loại như niken và coban, đến các hóa chất trong mỹ phẩm và thậm chí cả nhựa cây độc. Điều thú vị là phản ứng chỉ xảy ra ở nơi tiếp xúc trực tiếp với chất gây dị ứng.
Thải ghép không chỉ xảy ra với cơ quan: Phản ứng thải ghép cũng có thể xảy ra với mô ghép như giác mạc, da, và thậm chí cả tủy xương. Cơ thể coi mô ghép như một vật thể lạ và tấn công nó, dẫn đến phản ứng DTH.
Một số bệnh tự miễn có liên quan đến DTH: Trong các bệnh như bệnh đa xơ cứng và viêm khớp dạng thấp, hệ thống miễn dịch tấn công nhầm các mô của chính cơ thể, gây ra viêm mãn tính và tổn thương. DTH đóng một vai trò trong quá trình này, với các tế bào T tấn công các mô khỏe mạnh.
DTH có thể được sử dụng để phát triển vắc-xin mới: Các nhà khoa học đang nghiên cứu cách khai thác DTH để tạo ra vắc-xin hiệu quả hơn cho các bệnh như HIV và ung thư. Mục tiêu là kích hoạt một đáp ứng tế bào T mạnh mẽ và lâu dài để loại bỏ các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc tế bào ung thư.
Côn trùng cắn cũng có thể gây ra phản ứng DTH: Nọc độc của một số côn trùng có thể kích hoạt phản ứng DTH, dẫn đến sưng, ngứa và đỏ da tại vị trí bị cắn. Phản ứng này thường xuất hiện muộn hơn so với phản ứng dị ứng tức thì.