Bạch cầu mono: Đặc điểm, chức năng và vai trò trong hệ miễn dịch

Hệ thống tế bào miễn dịch rất phong phú với nhiều thành phần như bạch cầu trung tính, bạch cầu ưa acid, bạch cầu ưa bazơ, bạch cầu mono, đại thực bào, tế bào đuôi gai, tế bào mastocyte, tế bào diệt tự nhiên NK, tế bào lympho B, tế bào lympho T. Ở bài viết này, Mescells sẽ đem đến những kiến thức cơ bản về đặc điểm, nguồn gốc, chức năng và vai trò của bạch cầu mono trong hệ miễn dịch.

1. Bạch cầu mono là gì?

Bạch cầu mono (Monocytes) là một loại bạch cầu đơn nhân, có nguồn gốc từ tủy xương, có khả năng tìm kiếm, tiêu diệt mầm bệnh (virus, vi khuẩn, nấm và động vật nguyên sinh) và loại bỏ các tế bào bị nhiễm bệnh. Chúng được tìm thấy trong máu và các mô, chiếm khoảng 5% số tế bào có nhân lưu thông trong máu người trưởng thành khỏe mạnh.

Bạch cầu đơn nhân là loại tế bào bạch cầu lớn nhất, đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch, có khả năng “nuốt” mầm bệnh (thực bào) và biệt hóa thành đại thực bào, tế bào tua để bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm trùng và các tác nhân lạ.

Bạch cầu mono là một loại bạch cầu đơn nhân có thể “nuốt” mầm bệnh

2. Đặc điểm của bạch cầu mono

Cấu tạo: Bạch cầu mono có đường kính từ 12-20µm, xấp xỉ gấp đôi kích thước của hồng cầu. Chúng thường dễ nhận biết trong máu ngoại vi nhờ kích thước tương đối lớn và nhân hai thùy xoắn, thường được mô tả là có hình dạng giống quả thận. Trên kính hiển vi điện tử, bạch cầu mono có vẻ như có một nhân duy nhất và bào tương phong phú với các hạt rải rác và các bào quan. Các bào quan đó bao gồm nhiều ty thể, bộ máy Golgi, vi ống và vi sợi. Khi nhuộm bằng esterase không đặc hiệu, nhân có màu tím nhạt, trong khi tế bào chất dồi dào có màu xám nhạt đến xanh lam với nhiều hạt tế bào chất màu đỏ xanh

Vị trí và tuổi thọ: Bạch cầu mono được tìm thấy trong máu và các mô. Thời gian bán hủy của chúng khi lưu thông là khoảng 1-3 ngày.

Các dấu ấn phân biệt (CD): Các dấu ấn CD phổ biến bao gồm CD4, CD11b, CD14, CD16 và CD33 (theo Valerie E. Espinoza, 2023).

Cấu tạo của bạch cầu mono với nhân tế bào và các bào quan

3. Nguồn gốc và quá trình hình thành

Bạch cầu mono có nguồn gốc từ tế bào gốc tạo máu (HSC) trong tủy xương. Các tế bào gốc này biệt hóa thành các tế bào tiền thân đa năng (MPP), sau đó tạo ra các tế bào tiền thân tủy chung (CMP). Các CMP này tiếp tục biệt hóa thành các tế bào tiền thân bạch cầu hạt – đơn nhân (GMP), các tế bào tiền thân đơn nhân – tế bào dendritic (DMP) và các tế bào tiền thân đơn nhân chung (cMoP), cuối cùng phát triển thành bạch cầu đơn nhân. Tuy nhiên, hiện tại, mối quan hệ phát triển giữa các tập hợp con tế bào đơn nhân khác nhau vẫn chưa rõ ràng và cần được nghiên cứu thêm (theo Xiping Liao, 2023).

Sau đó, bạch cầu mono được giải phóng vào hệ tuần hoàn khi trưởng thành. Tại đây, chúng sẽ làm nhiệm vụ khảo sát các mô ngoại vi và duy trì tính toàn vẹn của nội mô. Khi cảm nhận được sự xâm nhập của vi khuẩn hoặc các tác nhân gây viêm, bạch cầu mono di chuyển vào các mô, nhờ có đặc tính dẻo dai nên có thể biệt hóa thành các tế bào giống đại thực bào hoặc tế bào tua gai tùy thuộc vào môi trường. Ngoài ra, chúng cũng có thể di chuyển vào các mô khi không có viêm và vẫn ở trạng thái chưa biệt hóa, sau đó tiến hành cân bằng nội môi.

Bạch cầu mono hình thành từ các tế bào gốc tạo máu có trong tủy xương và máu

4. Chức năng của bạch cầu mono

4.1. Thực bào

Bạch cầu mono là những tế bào thực bào lành nghề, có khả năng nuốt và tiêu hóa các hạt ngoại lai, chẳng hạn như vi khuẩn, vi rút và mảnh vụn tế bào. Quá trình này giúp loại bỏ mầm bệnh và làm sạch mô bị tổn thương.

4.2. Trình diện kháng nguyên

Sau quá trình thực bào, các tế bào đơn nhân hoạt động như các tế bào trình diện kháng nguyên (APC), sẽ tiến hành xử lý mầm bệnh và trình diện kháng nguyên của chúng trên bề mặt tế bào đơn nhân.

Ngoài việc trực tiếp trình bày kháng nguyên cho tế bào lympho, sau khi di chuyển đến các mô, bạch cầu mono biệt hóa thành đại thực bào và tế bào dendritic, cả hai đều là tế bào trình bày kháng nguyên (APC) hiệu quả. Trong khi đại thực bào trình diện kháng nguyên trong các mô, tế bào dendritic trình diện kháng nguyên trong hạch bạch huyết. Chỉ có tế bào dendritic mới có thể kích hoạt các tế bào T non để trở thành tế bào T hiệu quả và là các APC mạnh nhất (theo Daisuke Hirayama, 2017).

4.3. Điều hòa phản ứng viêm

Những bạch cầu đơn nhân này góp phần đáng kể vào chuỗi phản ứng viêm bằng cách giải phóng các cytokine và chemokine gây viêm, do đó thu hút thêm các tế bào miễn dịch đến vị trí viêm. Ví dụ, các cytokine có nguồn gốc từ tế bào đơn nhân, bao gồm IL-1β, IL-6 và IL-23, có khả năng hoạt hóa các tế bào T trong lớp miễn dịch bẩm sinh của niêm mạc ruột, dẫn đến việc sản xuất thêm các cytokine gây viêm, do đó khuếch đại phản ứng viêm trong đường ruột.

Hơn nữa, các chemokine do tế bào đơn nhân giải phóng, chẳng hạn như CCL11, có thể thu hút các tế bào miễn dịch khác, bao gồm bạch cầu trung tính và bạch cầu ái toan, đến các vị trí viêm, làm trầm trọng thêm tổn thương mô trong ruột (theo Xiping Liao, 2023).

Bên cạnh đó, các bạch cầu mono có thể thúc đẩy hoặc làm giảm phản ứng viêm khi cần thiết để duy trì cân bằng miễn dịch.

4.4. Sửa chữa mô

Bạch cầu mono có thể biệt hóa thành đại thực bào. Chúng tham gia vào quá trình tái tạo và sửa chữa mô sau chấn thương hoặc nhiễm trùng bằng cách dọn dẹp các mảnh vụn, sản xuất các yếu tố tăng trưởng kích thích sự tăng sinh tế bào và tái tạo mô, đồng thời điều phối quá trình kiểm soát viêm.

Các chức năng chính của tế bào bạch cầu mono

4.5. Giám sát miễn dịch

Hóa hướng động là một chức năng tác động quan trọng của tế bào đơn nhân, cho phép chúng di chuyển theo hướng tới các vị trí nhiễm trùng hoặc viêm. Quá trình này chủ yếu được trung gian bởi MCP-1/CCL2, một chemokine quan trọng điều chỉnh sự di chuyển và xâm nhập của tế bào đơn nhân thông qua tương tác với thụ thể của nó, CCR2 (theo Matthew S. Planchon, 2024).

Nhờ đó các tế bào bạch cầu đơn nhân có thể liên tục tuần tra trong máu và các mô, hoạt động như những người lính canh để phát hiện và phản ứng với các mối đe dọa, góp phần vào quá trình giám sát miễn dịch tổng thể.

4.6. Sản xuất ROS/RNS

Quá trình sản xuất ROS và RNS của các bạch cầu mono góp phần loại bỏ mầm bệnh thông qua stress oxy hóa và nitrat hóa, làm tổn thương DNA, protein và lipid của vi khuẩn. Hoạt động kháng khuẩn này rất cần thiết để kiểm soát nhiễm trùng, đặc biệt là trong giai đoạn đầu của phản ứng miễn dịch. Hơn nữa, ROS và RNS hoạt động như các phân tử tín hiệu, điều chỉnh các chức năng miễn dịch khác nhau như sản xuất cytokine, tăng sinh tế bào và apoptosis.

5. Ý nghĩa của việc tăng hoặc giảm bạch cầu mono

5.1. Tăng bạch cầu mono

Đây là tình trạng phổ biến hơn, cho thấy cơ thể đang huy động thêm “lực lượng tuần tra” để giải quyết một vấn đề kéo dài hoặc nghiêm trọng như:

• Nhiễm trùng: Các bệnh do virus (cúm, sởi, quai bị, viêm gan), vi khuẩn (lao), hoặc ký sinh trùng (sốt rét).
• Viêm mạn tính và bệnh tự miễn: Viêm khớp dạng thấp, viêm ruột mạn tính, lupus ban đỏ, sarcoidosis.
• Bệnh lý về máu và ung thư: Bệnh bạch cầu dòng mono, u lympho Hodgkin, u tủy, ung thư (dạ dày, đại tràng).

Ngoài ra các yếu tố khác như căng thẳng, thay đổi nội tiết tố khi mang thai, sử dụng một số loại thuốc hay hoặc thực hiện phẫu thuật cũng có thể làm tăng số lượng bạch cầu mono.

Sự thay đổi của bạch cầu mono cảnh báo vấn đề về sức khỏe

5.2. Giảm bạch cầu mono

Tình trạng này ít gặp hơn và thường liên quan đến việc hệ thống sản xuất máu hoặc hệ miễn dịch bị suy yếu:

• Tổn thương tủy xương: Suy tủy xương, thiếu máu bất sản hoặc do tác động của hóa trị và xạ trị làm giảm khả năng sản xuất tế bào máu.
• Nhiễm trùng nặng: Khi vi khuẩn xâm nhập máu quá ồ ạt, lượng bạch cầu mono có thể bị cạn kiệt do phải sử dụng quá mức mà cơ thể chưa kịp bù đắp.
• Sử dụng thuốc: Đặc biệt là các thuốc chứa Corticoid (Glucocorticoids) liều cao hoặc các liệu pháp ức chế miễn dịch.
• Suy giảm miễn dịch: Các bệnh lý như HIV/AIDS hoặc các đột biến gen hiếm gặp làm suy giảm khả năng tạo tế bào miễn dịch.

Tuy nhiên cần lưu ý sự thay đổi bạch cầu mono chưa đủ để kết luận bệnh lý. Bác sĩ sẽ cần kết hợp với triệu chứng lâm sàng và các xét nghiệm khác để chẩn đoán chính xác.

Tóm lại, bạch cầu mono là một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch. Khả năng thực bào, giải phóng cytokine và hỗ trợ phản ứng viêm nhấn mạnh tính linh hoạt và tầm quan trọng của chúng trong việc duy trì sức khỏe tổng thể. Bằng cách khai thác tiềm năng của những tế bào bạch cầu đáng chú ý này, y học hiện đại có thể tiếp tục cải thiện khả năng bảo vệ chống lại bệnh tật và tăng cường các cơ chế phòng vệ tự nhiên của cơ thể; cũng như nghiên cứu, cải thiện kết quả lâm sàng trong điều trị nhiều bệnh lý khác nhau và phát triển các liệu pháp y học tái tạo trong tương lai.