LÀM THẾ NÀO MÀ NHỮNG LÍNH CANH CỦA HỆ MIỄN DỊCH NHẬN DIỆN ĐƯỢC GIẶC NGOẠI XÂM?
Bs Thành Minh Khánh
Trước khi các tế bào của hệ miễn dịch như đại thực bào có thể thực hiện nhiệm vụ của nó thì việc đầu tiên là phải làm là nhận diện được có sự xâm nhập bất hợp pháp nào hay không? Nhưng làm thế nào mà hệ miễn dịch có thể làm điều đó?
1. PRR
Câu trả lời là các tế bào của hệ miễn dịch được trang bị hệ thống các receptor nhận diện mô hình (pattern-recognition receptor, PRR). Các PRR này được thiết kế để nhận diện các “tín hiệu nguy hiểm” đến từ cuộc tấn công của vi khuẩn. Có hơn 20 loại PRR khác nhau, được biểu hiện ở các loại tế bào miễn dịch khác nhau. Một khi các PRR phát hiện ra kẻ xâm lược, các tế bào chiến binh như đại thực bào được hoạt hóa, và các cytokine được tạo ra để báo động và hoạt hóa các tế bào miễn dịch khác.
PRR gồm 2 nhóm:
(1) PRR ở trên bề mặt tế bào, nổi tiếng nhất là Toll-like receptors (TLRs), và calcium-dependent (C-type) lectin receptors (CLRs).
(2) PRR ở trong bào bào tương nổi tiếng nhất là Nod-like receptors (NLRs), retinoic acid inducible gene I-like helicase receptors (RLRs).
Trong đó các TLR chị trách nhiệm cho các bệnh nhiễm trùng (infectious), bệnh tự viêm (autoinflammatory) bởi NLR và bệnh tự miễn (autoimmune) bởi TLR and NLR. CLR chịu trách nhiệm ở bệnh do nấm.
2. VẬY PRR LÀ RECEPTOR CỦA CÁC NHÓM LIGAND NÀO?
Có thể chia thành 2 nhóm:
(1) Nhóm ligand thông báo “có giặc ngoại xâm”: Một số PRR phát hiện các mô hình phân tử liên quan đến tác nhân gây bệnh (pathogen associated molecular patterns, PAMP), bao gồm các carbohydrate, protein, lipid, và các nucleic acid,… rất đặc trưng với các tác nhân gây bệnh.
Ví dụ, phân tử lipopolysaccharide (LPS) của vi khuẩn Gram âm là một PAMP quan trọng, các thử nghiệm gây sốc nhiễm trùng, người ta hay tiêm LPS.
(2) Nhóm ligand báo động “có đồng minh bị thương”: Các PRR khác nhận diện các mô hình phân tử liên quan đến tổn thương (damage associated molecular patterns, DAMP). DAMP là các phân tử khi bình thường thì ở bên trong tế bào, nhưng khi bị giải phóng ra ngoài do tế bào bị chết (ví dụ như tế bào bị giết bởi các virus,…), tổn thương, chấn thương,… Sau đó DAMP sẽ báo động hệ miễn dịch về thông tin “có tế bào chết”. DAMP rất quan trọng vì chúng cho phép các tế bào miễn dịch có thể đáp ứng loại với các tác nhân gây bệnh mà cơ thể chúng ta chưa có PRR đặc hiệu, có thể là các tác nhân gây bệnh mà chúng ta chưa từng gặp trước đó.
3. VẬY PRR CÓ ĐẶC ĐIỂM GÌ QUAN TRỌNG VỚI HỆ MIỄN DỊCH?
Có 2 đặc hiểm quan trọng cần nhớ là:
(1) Đầu tiên, PRR nhận diện được các đặc điểm chung của các chủng loại kẻ xâm lược – không chỉ là một kẻ xâm lược duy nhất.
Ví dụ: LPS là một thành phần phổ biến của các màng của tế bào vi khuẩn và RNA mạch đơn được tìm thấy ở nhiều virus. TLR4 có thể phát hiện được sự xâm nhập của vi khuẩn (LPS ở màng) và TLR7 có thể cảnh báo các tế bào miễn dịch tấn công các virus (các virus mang thông tin về gen ở dạng RNA mạch đơn).
Advertisement
(2) Thứ hai, các mô hình (pattern) trong PAMP của tác nhân gây bệnh mà PRR nhận diện cũng đồng thời là các thành phần cấu trúc quan trọng của tác nhân gây bệnh, do đó không dễ bị ảnh hưởng bởi đột biến để vô hiệu hóa sự nhận diện. Các vùng của các phân tử LPS mà TLR4 nhận diện là không thể thiếu cho cấu trúc các màng ngoài cùng của vi khuẩn.
Ví dụ: Nếu một vi khuẩn cố gắng vô hiệu hóa sự phát hiện của TLR4 bằng cách tạo ra đột biến ở vùng các LPS này thì vô tình chúng cũng sẽ ở sẽ gặp vấn đề lớn về mặt cấu trúc. Có thể nói các tác nhân gây bệnh sẽ lâm vào cảnh “Tránh vỏ dưa (né tránh sự phát hiện của PRR bằng đột biến), gặp vỏ dừa (trả giá bằng bất thường cấu trúc màng)”.
