Phân biệt và phát triển
Tế bào Th17 được phân biệt từ các tế bào T CD4+ naive dưới ảnh hưởng của một loạt các cytokine, đáng chú ý nhất là TGF-β, IL-6, IL-23 và IL-1β. TGF-β và IL-6 khởi đầu quá trình phân biệt, trong khi IL-23 rất cần thiết cho sự ổn định và duy trì chức năng của tế bào Th17. IL-1β có thể tăng cường thêm sự phân biệt Th17. Các yếu tố phiên mã quan trọng điều chỉnh sự phát triển của Th17 bao gồm RORγt (RAR-related orphan receptor gamma t) và STAT3 (Signal transducer and activator of transcription 3). Cụ thể hơn, TGF-β và IL-6 kích hoạt STAT3, từ đó thúc đẩy biểu hiện của RORγt. RORγt đóng vai trò chủ chốt trong việc điều hòa biểu hiện gen IL-17 và các cytokine khác liên quan đến Th17. IL-23 hoạt động thông qua việc kích hoạt STAT3 và duy trì biểu hiện RORγt, đảm bảo sự tồn tại và chức năng của tế bào Th17.
Chức năng
- Miễn dịch chống lại mầm bệnh: Tế bào Th17 đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống lại các mầm bệnh ngoại bào, đặc biệt ở niêm mạc. IL-17 do chúng sản xuất kích thích việc sản xuất các chemokine và cytokine khác, tuyển dụng bạch cầu trung tính và đại thực bào đến vị trí nhiễm trùng, và thúc đẩy sản xuất các peptide kháng khuẩn. Một ví dụ cụ thể là việc IL-17 kích thích sản xuất các defensin, là các peptide kháng khuẩn quan trọng ở da và niêm mạc.
- Viêm: Mặc dù cần thiết cho việc bảo vệ miễn dịch, việc sản xuất IL-17 quá mức có thể góp phần gây viêm và tổn thương mô. Điều này đặc biệt đúng trong trường hợp các bệnh tự miễn. Sự mất cân bằng trong điều hòa Th17 có thể dẫn đến viêm mãn tính và tổn thương mô tại các cơ quan đích.
- Tương tác với các tế bào miễn dịch khác: Tế bào Th17 tương tác với nhiều loại tế bào miễn dịch khác, bao gồm tế bào đuôi gai, đại thực bào, tế bào B và các tập hợp con tế bào T khác. Các tương tác này có thể điều chỉnh phản ứng miễn dịch theo hướng bảo vệ hoặc gây bệnh. Ví dụ, Th17 có thể kích hoạt tế bào B sản xuất kháng thể, góp phần vào việc loại bỏ mầm bệnh.
Bệnh liên quan
Sự mất cân bằng trong hoạt động của tế bào Th17 có liên quan đến một số bệnh, bao gồm:
- Bệnh tự miễn: Bệnh đa xơ cứng (MS), viêm khớp dạng thấp (RA), bệnh vẩy nến, bệnh viêm ruột (IBD) và lupus ban đỏ hệ thống (SLE) đều có liên quan đến hoạt động của Th17 tăng cao. Sự sản xuất quá mức IL-17 trong các bệnh này góp phần vào quá trình viêm và tổn thương mô.
- Bệnh nhiễm trùng: Sự thiếu hụt tế bào Th17 có thể làm tăng tính nhạy cảm với một số bệnh nhiễm trùng, đặc biệt là nhiễm trùng nấm Candida. Điều này cho thấy vai trò quan trọng của Th17 trong việc kiểm soát nhiễm trùng nấm.
- Ung thư: Có bằng chứng cho thấy tế bào Th17 có thể đóng vai trò trong cả việc thúc đẩy và ức chế khối u, tùy thuộc vào loại ung thư và vi môi trường. Vai trò của Th17 trong ung thư vẫn đang được nghiên cứu và làm rõ.
Điều trị nhắm mục tiêu Th17
Do vai trò của tế bào Th17 trong các bệnh khác nhau, việc nhắm mục tiêu các tế bào này hoặc các sản phẩm của chúng đã trở thành một trọng tâm của nghiên cứu điều trị. Các liệu pháp sinh học nhắm mục tiêu IL-17 hoặc thụ thể của nó đã được phát triển và chứng minh hiệu quả trong điều trị một số bệnh tự miễn, chẳng hạn như bệnh vẩy nến và viêm khớp dạng thấp. Secukinumab và ixekizumab là ví dụ về các thuốc kháng IL-17 được sử dụng trong điều trị bệnh vẩy nến.
Kết luận
Tế bào Th17 là một thành phần thiết yếu của hệ thống miễn dịch, đóng vai trò quan trọng trong việc miễn dịch chống lại các mầm bệnh và điều hòa viêm. Tuy nhiên, hoạt động của Th17 mất cân bằng có thể góp phần gây ra nhiều bệnh khác nhau. Nghiên cứu sâu hơn về tế bào Th17 và các cơ chế điều hòa của chúng là rất quan trọng để phát triển các chiến lược điều trị mới cho các bệnh liên quan đến miễn dịch.
Khả năng thích ứng của tế bào Th17 (Plasticity of Th17 cells)
Một khía cạnh hấp dẫn của tế bào Th17 là tính dẻo của chúng. Không giống như các tập hợp con tế bào T CD4+ khác như Th1 và Th2, tế bào Th17 có thể chuyển đổi thành các kiểu hình khác nhau tùy thuộc vào vi môi trường cytokine. Ví dụ, khi tiếp xúc với IL-12, tế bào Th17 có thể bắt đầu sản xuất IFN-γ, một cytokine đặc trưng của tế bào Th1. Ngược lại, trong sự hiện diện của TGF-β, tế bào Th17 có thể biệt hóa thành tế bào T điều hòa (Treg) sản xuất IL-10, một cytokine ức chế miễn dịch. Tính dẻo này cho thấy tế bào Th17 có thể đóng vai trò phức tạp hơn trong phản ứng miễn dịch so với suy nghĩ ban đầu, và nó có thể có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của các liệu pháp nhắm mục tiêu Th17.
Tế bào Th17 và hệ vi sinh vật đường ruột (Th17 cells and the gut microbiome)
Cộng đồng vi sinh vật cư trú trong ruột, được gọi là hệ vi sinh vật đường ruột, đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ thống miễn dịch, bao gồm cả sự phát triển và chức năng của tế bào Th17. Một số loài vi khuẩn commensal, chẳng hạn như phân đoạn IV và XIVa của Clostridium, đã được chứng minh là thúc đẩy sự biệt hóa Th17 trong ruột. Mặt khác, các loài vi khuẩn khác, chẳng hạn như Bacteroides fragilis, có thể ức chế sự phát triển Th17 và thúc đẩy sự biệt hóa Treg. Do đó, sự mất cân bằng trong hệ vi sinh vật đường ruột, được gọi là loạn khuẩn, có thể góp phần gây ra các bệnh liên quan đến miễn dịch bằng cách thay đổi sự cân bằng của tế bào Th17 và Treg.
Hướng nghiên cứu trong tương lai về tế bào Th17 (Future directions in Th17 research)
Mặc dù những tiến bộ đáng kể đã được thực hiện trong việc hiểu biết của chúng ta về tế bào Th17, nhưng vẫn còn nhiều điều cần được khám phá. Các lĩnh vực nghiên cứu trong tương lai bao gồm:
- Đặc trưng thêm các tín hiệu phân tử điều chỉnh tính dẻo của Th17.
- Điều tra sự tương tác phức tạp giữa tế bào Th17, hệ vi sinh vật đường ruột và hệ thống miễn dịch niêm mạc.
- Phát triển các liệu pháp nhắm mục tiêu Th17 cụ thể và hiệu quả hơn cho các bệnh tự miễn và các bệnh khác.
- Khám phá vai trò tiềm năng của tế bào Th17 trong các bệnh khác, chẳng hạn như ung thư và bệnh dị ứng.