Bạch cầu trung tính: Đặc điểm, chức năng và cơ chế hoạt động

Bạch cầu trung tính được công nhận là một trong những yếu tố đóng góp quan trọng đối với phản ứng viêm cấp tính. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng bạch cầu trung tính là những tế bào đa năng, có khả năng điều chỉnh nhiều quá trình sinh học khác nhau, từ đó tác động đến sức khỏe của chúng ta. Hãy cùng Mescells tìm hiểu về đặc điểm và cơ chế hoạt động của các tế bào này qua bài viết sau đây.

1. Bạch cầu trung tính là gì?

Bạch cầu trung tính (neutrophil) là bạch cầu đa nhân được sản xuất bởi tủy xương với số lượng lên tới 10¹¹ tế bào mỗi ngày, chiếm 40-70% tổng số bạch cầu ở người. Bạch cầu trung tính đóng vai trò quan trọng trong miễn dịch bẩm sinh, chủ yếu phản ứng với nhiễm trùng, viêm và tổn thương mô bằng cách thực bào các vật chất lạ và giải phóng các hạt độc tố.

Bạch cầu trung tính giúp cơ thể chống lại nhiễm trùng

2. Đặc điểm của bạch cầu trung tính

Đặc điểm hình thái: Bạch cầu trung tính có đường kính từ 7-9 μm, nhân hình que, phân chia thành nhiều thùy, không co thắt. Loại bạch cầu này có hạt lớn trong bào tương với các thành phần có hoạt tính diệt vi khuẩn. Trong trạng thái “nghỉ ngơi” bạch cầu đa nhân trung tính có hình cầu và sẽ thay đổi hình dạng để chống lại tình trạng nhiễm trùng.

Nguồn gốc: Phát triển trong tủy xương từ các tế bào tiền thân.

Vị trí và thời gian tồn tại: Một nghiên cứu gần đây sử dụng các công nghệ tiên tiến đã xác định được thời gian bán hủy chính xác của bạch cầu trung tính là khoảng 19 giờ. Tuy nhiên, bạch cầu trung tính trong khối u có tuổi thọ dài hơn, có thể lên tới hơn 5 ngày (theo Fengyuan Zhang, 2024).

Dấu ấn bề mặt: Trong quá trình trưởng thành, các dấu ấn trên bề mặt của bạch cầu trung tính sẽ thay đổi để phù hợp với các chức năng mới của chúng. Hiện nay, dù các chuyên gia vẫn chưa thống nhất hoàn toàn về các dấu ấn kiểu hình khi phân tích tế bào dòng chảy (flow cytometry), nhưng các dấu ấn thường được sử dụng nhất bao gồm: CD11b+, CD66b+, CD15+ và CD14- (theo Ellen McKenna, 2021).

Cấu trúc của bạch cầu trung tính

3. Chức năng của bạch cầu trung tính

3.1. Chống lại mầm bệnh

Bạch cầu trung tính có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau để ngăn chặn phản ứng nhiễm trùng. Bào tương của chúng chứa các hạt chứa đầy enzyme và protein kháng khuẩn, chẳng hạn như lysozyme, defensin và myeloperoxidase (MPO), giúp chúng tiêu diệt mầm bệnh. Bạch cầu trung tính còn được thiết lập khả năng diệt khuẩn để chống lại các mầm bệnh xâm nhập, bao gồm các quá trình thực bào, giải phóng các hạt gây độc tế bào, tạo ra các loại oxy phản ứng (ROS) và hình thành bẫy ngoại bào bạch cầu trung tính (NETs).

3.2. Điều hòa miễn dịch và tình trạng viêm

Bạch cầu trung tính điều hòa tình trạng viêm và phản ứng miễn dịch bẩm sinh lẫn thích ứng bằng nhiều cơ chế khác nhau, bao gồm giải phóng các alarmin, cytokine và NET, cũng như trình diện kháng nguyên cho tế bào T CD4. Chúng cũng được chứng minh là tương tác với nhiều loại tế bào miễn dịch và không miễn dịch như tiểu cầu, tế bào gốc trung mô, tế bào mast, tế bào đơn nhân, đại thực bào, tế bào dendritic (DC), tế bào lympho bẩm sinh, tế bào B và tế bào T.

3.3. Phục hồi, sửa chữa mô

Trong giai đoạn viêm sớm sau chấn thương, bạch cầu trung tính là những tế bào đầu tiên xâm nhập vào vùng bị tổn thương, đặt nền tảng cho việc sửa chữa mô bằng cách loại bỏ các vi sinh vật xâm nhập và làm sạch các mảnh vụn mô. Sau đó, thông qua việc tiết ra MMPs, chúng tái cấu trúc chất nền ngoại bào (ECM) ở vùng bị thương và tiết ra nhiều cytokine khác nhau để tạo ra môi trường thuận lợi cho việc hình thành các mạch máu và tế bào gốc mới (theo Luying Yang, 2025)

Ngoài các chức năng đã mô tả ở trên, bạch cầu trung tính còn được chứng minh là có khả năng thúc đẩy hình thành mạch máu, ức chế miễn dịch và di căn ung thư.

Bạch cầu trung tính chống lại mầm bệnh

4. Cơ chế hoạt động của bạch cầu trung tính

Khi gặp mầm bệnh ngoại lai, bạch cầu trung tính nhanh chóng phát hiện tín hiệu và di chuyển đến vị trí nhiễm bệnh. Sau đó, chúng tham gia vào quá trình loại bỏ mầm bệnh thông qua nhiều hình thức để bảo vệ hệ miễn dịch. Cụ thể như sau:

4.1. Phát hiện và di chuyển

Bạch cầu trung tính bị thu hút bởi các tín hiệu hóa học (chemokine) được giải phóng từ các mô bị nhiễm trùng hoặc tổn thương. Chúng nhận biết mầm bệnh đó – trực tiếp hoặc gián tiếp – thông qua nhiều loại thụ thể trên bề mặt tế bào. Sau đó chúng di chuyển từ mạch máu vào mô bị nhiễm bệnh và kích hoạt các cơ chế tấn công, tiêu diệt mầm bệnh.

4.2. Nuốt chửng

Sau một loạt các chuyển động di cư, bạch cầu trung tính cuối cùng sẽ đến vị trí nhiễm trùng hoặc viêm. Chúng bao vây và nuốt chửng các tác nhân gây bệnh (thực bào). Thực bào là một cơ chế hiệu quả chống lại các tác nhân gây bệnh ngoại bào có kích thước tương đối nhỏ như vi khuẩn và nấm. Tuy nhiên, đối với các vi sinh vật lớn hơn, chẳng hạn như Candida albicans, bạch cầu trung tính sử dụng các phương pháp khác để tiêu diệt chúng (theo Alaz Özcan, 2022).

4.3. Tiêu diệt

Một vài cơ chế tiêu diệt mầm bệnh của bạch cầu trung tính:

• Giải phóng nhiều loại chất có đặc tính kháng khuẩn. Những chất này bao gồm các enzyme như lysozyme và myeloperoxidase có thể phá vỡ thành tế bào vi khuẩn.
• Để đáp ứng với một số tác nhân gây bệnh nhất định, bạch cầu trung tính có thể trải qua một hình thức chết tế bào độc đáo gọi là NETosis. Quá trình này sẽ giải phóng DNA, histon và protein kháng khuẩn, có chức năng bẫy và tiêu diệt mầm bệnh.
• Sản sinh ra các loại oxy hoạt tính (ROS) như hydro peroxide (H₂O₂) cả bên trong và bên ngoài cơ thể, gây hại cho các tác nhân gây bệnh.
• Sản sinh ra các tín hiệu hóa học (Cytokine và Chemokine) giúp điều chỉnh phản ứng miễn dịch, bao gồm việc thu hút các tế bào miễn dịch khác đến vị trí nhiễm trùng và viêm.

Sau quá trình thực bào hoặc tiêu diệt mầm bệnh, bạch cầu trung tính giúp dọn dẹp các chất thải, bao gồm tế bào chết và các chất thải khác, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lành vết thương.

Cơ chế hoạt động của bạch cầu trung tính

Bên cạnh nhiều chức năng quan trọng trong cơ chế bảo vệ sức khỏe con người, bạch cầu trung tính cũng tham gia vào nhiều tình trạng sinh lý và bệnh lý khác nhau. Đặc biệt, sự thay đổi về số lượng hoặc chức năng của chúng có thể là dấu hiệu của nhiều vấn đề sức khỏe khác nhau như rối loạn miễn dịch, viêm, nhiễm trùng, ung thư…

Những thông tin hữu ích về vai trò và cơ chế hoạt động của bạch cầu trung tính sẽ giúp chúng ta hiểu hơn về tầm quan trọng của hệ miễn dịch sẵn có của con người. Từ đó phát triển các phương pháp điều trị hoặc thử nghiệm mới, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho cộng đồng.