Tự phản ứng (Autoreactivity)

Cơ chế

Hệ miễn dịch phân biệt giữa “bản thân” và “ngoại lai” dựa trên các phân tử đặc hiệu, chủ yếu là kháng nguyên. Trong tự phản ứng, hệ miễn dịch, cụ thể là các lymphocyte T (tế bào T) và lymphocyte B (tế bào B), nhận diện nhầm các kháng nguyên bản thân (self-antigens) là kháng nguyên ngoại lai. Điều này có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân, bao gồm:

• Rối loạn dung nạp miễn dịch: Bình thường, hệ miễn dịch được “huấn luyện” để không tấn công các tế bào của chính mình. Quá trình này gọi là dung nạp miễn dịch. Nếu quá trình này bị lỗi, các tế bào T và B tự phản ứng có thể tồn tại và gây ra bệnh. Sự thất bại của dung nạp trung ương và ngoại vi đều góp phần vào hiện tượng tự phản ứng. Dung nạp trung ương xảy ra trong tuyến ức (đối với tế bào T) và tủy xương (đối với tế bào B), nơi các tế bào miễn dịch nhận diện mạnh mẽ các kháng nguyên bản thân sẽ bị loại bỏ. Dung nạp ngoại vi liên quan đến việc ức chế các tế bào tự phản ứng đã thoát khỏi dung nạp trung ương.
• Bắt chước phân tử: Một số tác nhân gây bệnh có kháng nguyên tương tự với kháng nguyên bản thân. Khi hệ miễn dịch tấn công các tác nhân gây bệnh này, nó cũng có thể vô tình tấn công các tế bào mang kháng nguyên tương tự của cơ thể. Hiện tượng bắt chước phân tử này có thể phá vỡ dung nạp miễn dịch và kích hoạt tự phản ứng.
• Yếu tố di truyền: Một số gen nhất định làm tăng nguy cơ mắc bệnh tự miễn. Các gen này thường liên quan đến các phân tử MHC (phức hợp tương thích mô chủ yếu), đóng vai trò quan trọng trong việc trình diện kháng nguyên cho tế bào T.
• Yếu tố môi trường: Nhiễm trùng, tiếp xúc với hóa chất và các yếu tố môi trường khác có thể kích hoạt tự phản ứng ở những người có yếu tố nguy cơ di truyền. Các yếu tố môi trường này có thể làm thay đổi biểu hiện của các kháng nguyên bản thân hoặc kích hoạt các tế bào miễn dịch không đặc hiệu, góp phần vào việc phá vỡ dung nạp miễn dịch.

Hậu quả

Tự phản ứng là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh tự miễn, ảnh hưởng đến nhiều cơ quan và hệ thống khác nhau trong cơ thể. Các bệnh tự miễn có thể gây ra các triệu chứng đa dạng và ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cuộc sống của người bệnh. Một số ví dụ về bệnh tự miễn bao gồm:

• Bệnh tiểu đường type 1: Hệ miễn dịch tấn công các tế bào sản xuất insulin trong tuyến tụy, dẫn đến thiếu hụt insulin và tăng đường huyết.
• Viêm khớp dạng thấp: Hệ miễn dịch tấn công các khớp, gây viêm, đau và tổn thương khớp.
• Bệnh lupus ban đỏ hệ thống (SLE): Hệ miễn dịch tấn công nhiều cơ quan khác nhau, bao gồm da, khớp, thận và tim, gây ra một loạt các triệu chứng.
• Bệnh đa xơ cứng: Hệ miễn dịch tấn công lớp vỏ myelin bảo vệ các dây thần kinh, gây rối loạn chức năng thần kinh.
• Bệnh viêm ruột (IBD): Hệ miễn dịch tấn công niêm mạc ruột, gây viêm và các triệu chứng tiêu hóa.

Điều trị

Mục tiêu điều trị bệnh tự miễn là kiểm soát phản ứng miễn dịch quá mức và giảm viêm nhiễm. Hiện chưa có phương pháp chữa khỏi hoàn toàn cho các bệnh tự miễn, nhưng các phương pháp điều trị hiện có có thể giúp kiểm soát triệu chứng và ngăn ngừa tổn thương thêm. Các phương pháp điều trị bao gồm:

• Thuốc ức chế miễn dịch: Giảm hoạt động của hệ miễn dịch để kiểm soát tự phản ứng. Tuy nhiên, việc ức chế miễn dịch có thể làm tăng nguy cơ nhiễm trùng.
• Thuốc kháng viêm: Giảm viêm và đau. Các thuốc này có thể bao gồm thuốc kháng viêm không steroid (NSAIDs) và corticosteroid.
• Liệu pháp sinh học: Nhắm mục tiêu các phân tử cụ thể liên quan đến phản ứng tự miễn, chẳng hạn như cytokine hoặc các thụ thể bề mặt tế bào. Liệu pháp sinh học thường có hiệu quả hơn các thuốc ức chế miễn dịch truyền thống nhưng cũng có thể gây ra các tác dụng phụ nghiêm trọng.

Kết luận

Tự phản ứng là một hiện tượng phức tạp có thể dẫn đến nhiều bệnh tự miễn nghiêm trọng. Hiểu biết về cơ chế của tự phản ứng là rất quan trọng để phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho các bệnh này. Việc nghiên cứu về tự phản ứng vẫn đang tiếp tục, với hy vọng tìm ra các phương pháp phòng ngừa và điều trị tốt hơn cho những người bị ảnh hưởng bởi các bệnh tự miễn.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính tự phản ứng

Tính tự phản ứng và sự phát triển của bệnh tự miễn chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố phức tạp, bao gồm:

• Yếu tố di truyền: Một số gen nhất định, đặc biệt là các gen liên quan đến phức hợp tương thích mô chính (MHC), có liên quan đến nguy cơ mắc bệnh tự miễn. Ví dụ, các alen HLA-DRB1*03:01 và HLA-DRB1*04:01 làm tăng nguy cơ mắc bệnh tiểu đường type 1. Tuy nhiên, yếu tố di truyền chỉ là một phần của câu chuyện, và hầu hết các bệnh tự miễn không chỉ do một gen duy nhất gây ra.
• Giới tính: Nhiều bệnh tự miễn phổ biến hơn ở nữ giới so với nam giới. Ví dụ, tỉ lệ mắc bệnh lupus ban đỏ hệ thống ở nữ giới cao gấp 9 lần so với nam giới. Điều này có thể liên quan đến sự khác biệt về hormone và hệ miễn dịch giữa hai giới. Hormone sinh dục nữ được cho là có tác động điều hòa miễn dịch, và sự thay đổi nội tiết tố có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh tự miễn ở nữ giới.
• Nhiễm trùng: Một số bệnh nhiễm trùng có thể kích hoạt hoặc làm trầm trọng thêm bệnh tự miễn. Cơ chế chính xác chưa được hiểu rõ hoàn toàn, nhưng có thể liên quan đến bắt chước phân tử hoặc kích hoạt không đặc hiệu của hệ miễn dịch. Ví dụ, nhiễm trùng Epstein-Barr virus có liên quan đến bệnh đa xơ cứng.
• Môi trường: Các yếu tố môi trường như tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, hút thuốc lá, và chế độ ăn uống cũng có thể đóng vai trò trong sự phát triển của bệnh tự miễn. Tiếp xúc với ánh nắng mặt trời có thể kích hoạt lupus ban đỏ hệ thống, trong khi hút thuốc lá làm tăng nguy cơ mắc bệnh viêm khớp dạng thấp.

Các kỹ thuật phát hiện tự kháng thể

Việc phát hiện tự kháng thể trong máu có thể giúp chẩn đoán và theo dõi bệnh tự miễn. Tự kháng thể là các kháng thể tấn công các kháng nguyên bản thân. Sự hiện diện của tự kháng thể đặc hiệu có thể hỗ trợ chẩn đoán một số bệnh tự miễn. Một số kỹ thuật thường được sử dụng bao gồm:

• Kháng thể huỳnh quang gián tiếp (IFA): Kỹ thuật này sử dụng kháng thể gắn huỳnh quang để phát hiện tự kháng thể liên kết với các kháng nguyên đặc hiệu trong tế bào hoặc mô.
• ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay): Kỹ thuật này sử dụng phản ứng enzyme để phát hiện và định lượng tự kháng thể trong huyết thanh. ELISA là một kỹ thuật phổ biến và tương đối đơn giản để thực hiện.
• Immunoblotting (Western blot): Kỹ thuật này sử dụng điện di để phân tách các protein và sau đó sử dụng kháng thể để phát hiện tự kháng thể đặc hiệu. Western blot có thể cung cấp thông tin chi tiết hơn về các kháng nguyên mà tự kháng thể nhắm mục tiêu.

Nghiên cứu hiện tại và hướng phát triển trong tương lai

Nghiên cứu về tự phản ứng đang tập trung vào việc tìm hiểu cơ chế phân tử chi tiết của các bệnh tự miễn, xác định các yếu tố nguy cơ mới và phát triển các phương pháp điều trị mới, nhắm mục tiêu cụ thể hơn và ít tác dụng phụ hơn. Các lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn bao gồm:

• Liệu pháp tế bào: Sử dụng tế bào miễn dịch được điều chỉnh để ức chế phản ứng tự miễn. Ví dụ, liệu pháp tế bào CAR-T đang được nghiên cứu cho một số bệnh tự miễn.
• Liệu pháp gen: Sửa chữa các gen bị lỗi liên quan đến bệnh tự miễn. Liệu pháp gen vẫn còn ở giai đoạn đầu của nghiên cứu, nhưng có tiềm năng chữa khỏi bệnh tự miễn.
• Kháng thể đơn dòng: Phát triển các kháng thể đơn dòng nhắm mục tiêu các phân tử cụ thể liên quan đến tự phản ứng. Kháng thể đơn dòng đã được sử dụng thành công trong điều trị một số bệnh tự miễn, chẳng hạn như viêm khớp dạng thấp và bệnh đa xơ cứng.

• 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. (2020). Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease (10th ed.). Elsevier Saunders.

Câu hỏi và Giải đáp

Vai trò của phức hợp tương thích mô chính (MHC) trong tự phản ứng là gì?

Trả lời: MHC, còn được gọi là HLA ở người, đóng vai trò quan trọng trong việc trình diện kháng nguyên cho tế bào T. Một số alen MHC nhất định có liên quan đến nguy cơ mắc bệnh tự miễn cao hơn. Ví dụ, các alen HLA-DRB103:01 và HLA-DRB104:01 có liên quan đến bệnh tiểu đường type 1. Các alen này có thể liên kết và trình diện các kháng nguyên tự thân cho tế bào T, kích hoạt phản ứng tự miễn.

Làm thế nào để phân biệt giữa tự phản ứng gây bệnh và tự phản ứng không gây bệnh?

Trả lời: Tự phản ứng ở mức độ thấp là một phần bình thường của hệ miễn dịch và giúp loại bỏ các tế bào bị hư hỏng hoặc chết. Tuy nhiên, tự phản ứng gây bệnh xảy ra khi phản ứng miễn dịch trở nên quá mức, nhắm mục tiêu nhầm vào các tế bào và mô khỏe mạnh, và gây ra tổn thương mô. Sự khác biệt nằm ở cường độ và đặc hiệu của phản ứng tự miễn.

Các yếu tố môi trường nào có thể kích hoạt hoặc làm trầm trọng thêm bệnh tự miễn?

Trả lời: Nhiều yếu tố môi trường, bao gồm nhiễm trùng (ví dụ như virus Epstein-Barr), tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, hút thuốc lá, chế độ ăn uống, và thậm chí cả stress, có thể kích hoạt hoặc làm trầm trọng thêm bệnh tự miễn ở những người có yếu tố nguy cơ di truyền. Cơ chế chính xác vẫn đang được nghiên cứu, nhưng có thể liên quan đến việc thay đổi biểu hiện gen, sửa đổi protein, hoặc kích hoạt không đặc hiệu của hệ miễn dịch.

Liệu pháp tế bào có triển vọng như thế nào trong điều trị bệnh tự miễn?

Trả lời: Liệu pháp tế bào, đặc biệt là việc sử dụng tế bào T điều hòa (Tregs), cho thấy tiềm năng lớn trong điều trị bệnh tự miễn. Tregs có khả năng ức chế các phản ứng miễn dịch và duy trì dung nạp miễn dịch. Các nhà nghiên cứu đang khám phá các cách để tăng cường hoặc chuyển Tregs vào bệnh nhân để kiểm soát tự phản ứng.

Làm thế nào để bắt chước phân tử góp phần vào sự phát triển của tự phản ứng?

Trả lời: Bắt chước phân tử xảy ra khi một tác nhân gây bệnh, chẳng hạn như vi khuẩn hoặc virus, có kháng nguyên tương tự với kháng nguyên bản thân. Khi hệ miễn dịch tạo ra phản ứng chống lại tác nhân gây bệnh, nó cũng có thể vô tình tấn công các tế bào khỏe mạnh mang kháng nguyên tương tự. Ví dụ, nhiễm trùng liên cầu khuẩn có thể kích hoạt sốt thấp khớp, một bệnh tự miễn ảnh hưởng đến tim, do bắt chước phân tử giữa kháng nguyên liên cầu khuẩn và kháng nguyên tim.