Bổ thể là gì? Cơ chế hoạt động, vai trò trong hệ miễn dịch

Đối diện với sự tấn công của vi khuẩn, virus và nấm, trong hàng rào phòng thủ đầu tiên của cơ thể, có một hệ thống protein chiến đấu âm thầm nhưng vô cùng mạnh mẽ để bảo vệ chúng ta gọi là bổ thể. Vậy chính xác bổ thể là gì, hệ thống bổ thể được cấu tạo và vận hành ra sao, và tại sao giới y học lại đặt nhiều kỳ vọng vào việc điều trị dựa trên bổ thể? Mescells sẽ giải đáp những câu hỏi này thông qua bài viết sau đây.

1. Bổ thể là gì?

Bổ thể là một phần của hệ miễn dịch, được cấu tạo từ nhiều loại protein huyết tương và protein bề mặt tế bào, hoạt động theo phản ứng dây chuyền để tiêu diệt mầm bệnh. Khi được kích hoạt trên các bề mặt cụ thể, chúng sẽ thúc đẩy các phản ứng viêm và miễn dịch trong cơ thể người.

Hệ thống này bao gồm ba con đường, mỗi con đường có một cơ chế nhận diện nguy hiểm riêng biệt, giúp phát hiện và kiểm soát sự hoạt hóa của mầm bệnh và tế bào chủ, từ đó điều hòa sự cân bằng bổ thể và cân bằng nội môi.

Bổ thể là một phần của hệ miễn dịch giúp cơ thể chống lại nhiễm trùng 

2. Hệ thống bổ thể gồm những thành phần nào?

Về mặt cấu trúc, hệ thống bổ thể có thể chia thành ba nhóm protein chính, phối hợp chặt chẽ với nhau [1].

Nhóm protein của các con đường hoạt hóa: Bao gồm các thành phần được đánh số từ C1 đến C9 (thuộc con đường cổ điển và con đường chung), cùng với các yếu tố của con đường lectin (như MBL – mannose-binding lectin, ficolin, protease MASP) và con đường thay thế (yếu tố B, yếu tố D, properdin).

Nhóm protein điều hòa: Gồm yếu tố H, yếu tố I, chất ức chế C1 (C1-inhibitor), cùng các protein gắn trên màng tế bào như CD55 (decay-accelerating factor) và CD59. Nhóm này có vai trò kiểm soát để bổ thể không hoạt hóa quá mức và không tấn công nhầm vào tế bào của chính cơ thể [2].

Nhóm thụ thể bổ thể: Là các protein nằm trên bề mặt nhiều loại tế bào miễn dịch (như CR1, CR2, C3aR, C5aR), có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu từ các mảnh bổ thể đã hoạt hóa và truyền đạt hiệu ứng sinh học đến tế bào đích [3].

Các thành phần của hệ thống bổ thể 

3. Bổ thể hoạt động như thế nào?

Hệ thống bổ thể hoạt động như một phản ứng dây chuyền hóa học nhanh trong máu, sử dụng ba con đường chính để khởi phát: con đường cổ điển, con đường lectin và con đường thay thế.

Con đường cổ điển (classical pathway): Được khởi động khi phức hợp protein C1q gắn trực tiếp lên bề mặt tác nhân gây bệnh, hoặc gắn vào phức hợp kháng thể IgG/IgM đã bám vào kháng nguyên. Đây chính là điểm giao thoa quan trọng giữa miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích nghi [1].

Con đường lectin (lectin pathway): Được kích hoạt khi lectin liên kết mannose (MBL) của họ collectin và ficolin, gắn vào các chuỗi đường đặc trưng trên bề mặt vi khuẩn, virus và không cần đến sự hiện diện của kháng thể [4]. Do đó, bổ thể có thể hoạt động ngay cả ở trẻ sơ sinh hay người chưa từng tiếp xúc với mầm bệnh.

Con đường thay thế (alternative pathway): Được duy trì ở mức hoạt hóa nền liên tục và tự phát nhờ sự thủy phân chậm của C3 trong huyết tương; khi C3b tạo ra bám được lên bề mặt tác nhân lạ (thay vì bị vô hiệu hóa ngay bởi các protein điều hòa trên tế bào cơ thể), nó sẽ kết hợp với yếu tố B và D để khuếch đại phản ứng.

Dù khởi động theo cách nào, cả ba con đường đều dẫn đến việc C5 bị phân cắt thành C5a và C5b, mở đầu cho giai đoạn cuối cùng: các thành phần C5b, C6, C7, C8 và nhiều phân tử C9 lắp ráp với nhau thành phức hợp tấn công màng (membrane attack complex – MAC), tạo ra một lỗ thủng xuyên màng khiến tế bào đích bị vỡ và chết [4].

Ba con đường khởi phát quá trình hoạt hóa bổ thể 

4. Vai trò của bổ thể trong hệ miễn dịch

Hệ thống bổ thể là một nhánh quan trọng của hệ thống miễn dịch bẩm sinh, đóng vai trò thiết yếu trong việc bảo vệ vật chủ. Các chức năng của chuỗi bổ thể liên quan đến việc bảo vệ vật chủ bao gồm [4]:

• Giám sát và cảm nhận nguy hiểm: Một số thành phần của bổ thể (như C1q, MBL, ficolin) tự thân hoạt động như các thụ thể nhận dạng mẫu (pattern recognition receptor – PRR), có khả năng nhận diện trực tiếp các cấu trúc phân tử đặc trưng trên bề mặt mầm bệnh (PAMP) hoặc trên tế bào tổn thương của cơ thể (DAMP), từ đó khởi động phản ứng miễn dịch bẩm sinh.
• Opsonin hóa mầm bệnh và tế bào chết: Các mảnh C3b bám lên bề mặt vi khuẩn sẽ đánh dấu chúng, giúp đại thực bào và bạch cầu trung tính nhận diện và thực bào mục tiêu dễ dàng hơn nhiều lần so với khi không có bổ thể đánh dấu.
• Phân giải mầm bệnh trực tiếp: Hình thành phức hợp tấn công màng (MAC) và phân giải mầm bệnh, đặc biệt hiệu quả đối với một số vi khuẩn Gram âm có màng ngoài mỏng, dễ bị phá vỡ.
• Khuếch đại phản ứng viêm: Các mảnh nhỏ C3a và C5a, được gọi là anaphylatoxin, có khả năng thu hút bạch cầu đến ổ viêm, làm giãn mạch và tăng tính thấm thành mạch. Đây là những phản ứng cần thiết để huy động lực lượng miễn dịch đến đúng vị trí nhiễm trùng.
• Cầu nối với miễn dịch thích nghi và duy trì cân bằng nội môi: Bổ thể giúp khuếch đại tín hiệu hoạt hóa tế bào lympho B thông qua thụ thể CR2, đồng thời tham gia dọn dẹp phức hợp miễn dịch và tế bào chết theo chương trình (apoptosis) khỏi mô.

Bổ thể có vai trò nhận diện – phân giải mầm bệnh, gắn kết kháng nguyên để thực bào và điều hòa đáp ứng miễn dịch

5. Ứng dụng của nghiên cứu bổ thể trong y học

Chính vì tham gia sâu vào cả cơ chế bảo vệ lẫn cơ chế gây tổn thương mô khi mất kiểm soát, bổ thể đã trở thành một trong những đích điều trị được quan tâm bậc nhất của dược học miễn dịch trong hai thập kỷ gần đây.

5.1. Phát triển thuốc điều trị

Cột mốc quan trọng nhất là sự ra đời của eculizumab năm 2007, một kháng thể đơn dòng đầu tiên nhắm vào C5, ngăn phức hợp tấn công màng hình thành. Thuốc được phê duyệt để điều trị bệnh thiếu máu tan máu kịch phát về đêm (PNH), một bệnh lý mà tế bào hồng cầu bị chính bổ thể của cơ thể phá hủy do thiếu các protein điều hòa bề mặt CD55/CD59 [5]. Từ thành công đó, hàng loạt thuốc thế hệ mới nhắm vào nhiều điểm khác nhau trong hệ thống bổ thể đã ra đời, bao gồm ravulizumab (C5), pegcetacoplan (C3) và iptacopan (yếu tố B), mở rộng lựa chọn điều trị cho cả PNH lẫn hội chứng tan máu urê huyết không điển hình (aHUS) [6].

Theo thống kê, số lượng các công ty đã phát triển hoặc đang phát triển các liệu pháp nhắm mục tiêu vào hệ thống bổ thể đã tăng đều đặn trong 2 thập kỷ qua. Cả các công ty dược phẩm lớn như AstraZeneca, Sanofi và Novartis lẫn các công ty công nghệ sinh học nhỏ hơn như Annexon, Kira, Q32Bio và Omeros đều đã công khai các liệu pháp điều trị [7]. Đây là một tín hiệu tích cực hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích cho bệnh nhân.

>>> Tìm hiểu thêm: ELISA là gì? Vai trò của xét nghiệm ELISA trong công nghệ tế bào

Liệu pháp kháng thể đơn dòng nhắm vào bổ thể trong điều trị bệnh thiếu máu tan máu kịch phát về đêm

5.2. Chẩn đoán và dấu ấn sinh học

Đánh giá tình trạng suy giảm miễn dịch: Đo hoạt động bổ thể toàn phần (như xét nghiệm CH50 hoặc AH50) để tìm ra các thiếu hụt protein di truyền liên quan đến nhiễm trùng do vi khuẩn tái phát.

Theo dõi hoạt động bệnh: Theo dõi các sản phẩm phân tách và dấu ấn đặc hiệu (như C4d hoặc phức hợp bổ thể cuối cùng hòa tan) để đánh giá sự bùng phát của bệnh lupus ban đỏ hệ thống và thải ghép thận.

Khả năng tương thích sinh học của vật liệu: Sử dụng các xét nghiệm miễn dịch liên kết enzyme (ELISA) chuyên dụng để kiểm tra xem các thiết bị cấy ghép y tế nhân tạo hoặc mạch tuần hoàn ngoài cơ thể có gây ra các phản ứng miễn dịch ngoài ý muốn trong máu hay không

5.3. Thách thức còn tồn tại

Thách thức lớn nhất khi can thiệp vào bổ thể là đánh đổi giữa hiệu quả điều trị và nguy cơ nhiễm trùng. Vì bổ thể đóng vai trò thiết yếu trong việc chống lại vi khuẩn Neisseria, việc ức chế C5 bằng eculizumab hay các thuốc cùng nhóm làm tăng nguy cơ nhiễm não mô cầu xâm lấn lên tới 1.000-2.000 lần so với người bình thường. Do đó, mọi bệnh nhân trước khi bắt đầu điều trị đều bắt buộc phải tiêm vắc-xin phòng não mô cầu, và trong nhiều trường hợp cần dùng thêm kháng sinh dự phòng kéo dài theo khuyến cáo của các cơ quan y tế [8], [9].

Hiệu quả điều trị bệnh PNH bằng phương pháp nhắm bổ thể vẫn còn hạn chế, dẫn đến một số bệnh nhân phải truyền máu định kỳ 

Bên cạnh nguy cơ nhiễm trùng, hiệu quả điều trị trong một số trường hợp vẫn còn hạn chế. Ở bệnh nhân thiếu máu tan máu kịch phát về đêm (PNH) dùng eculizumab, hiện tượng tan máu ngoài mạch máu tồn dư vẫn có thể xảy ra do C3b tiếp tục bám lên hồng cầu dù C5 đã bị khóa, khiến một số bệnh nhân vẫn cần truyền máu định kỳ [6]. Ở lĩnh vực khác, dù các thuốc ức chế bổ thể đã làm chậm tốc độ tổn thương giải phẫu, nhiều thử nghiệm lâm sàng vẫn chưa cho thấy sự cải thiện rõ rệt về hiệu quả điều trị, đôi khi xuất hiện những biến chứng nằm ngoài dự kiến, khiến các nhà nghiên cứu phải đặt ra câu hỏi về cân bằng lợi ích và nguy cơ khi sử dụng lâu dài.

Có thể nói, bổ thể đang là một trong những hệ thống được nghiên cứu sâu và ứng dụng lâm sàng thành công nhất của miễn dịch học hiện đại. Hiểu đúng bổ thể là gì và cách hệ thống này vận hành không chỉ giúp lý giải nhiều bệnh lý tưởng chừng bí ẩn mà còn mở ra một hướng điều trị đầy hứa hẹn. Hy vọng trong tương lai không xa, những liệu pháp nhắm mục tiêu vào bổ thể sẽ tiếp tục mở ra nhiều đột phá mới, mang lại lợi ích thiết thực cho hàng triệu bệnh nhân trên toàn thế giới.

HỆ THỐNG Y TẾ CHUYÊN SÂU Y HỌC TÁI TẠO VÀ TRỊ LIỆU TẾ BÀO MESCELLS | MSC

• Hotline: 0866 022 097
• Địa chỉ: TT21, số 204 Nguyễn Tuân, phường Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam.
• Fanpage: Viện Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Tế Bào Mescells

NGUỒN THAM KHẢO:

• “Complement System”, Science Direct, https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/complement-system
• “Complement Regulator”, Science Direct, https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/complement-regulator
• Jorge Santos-López, 2023, “Structural biology of complement receptors”, Frontiers, https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2023.1239146/full
• Piotr P. Avdonin, 2024, “The Role of the Complement System in the Pathogenesis of Infectious Forms of Hemolytic Uremic Syndrome”, MDPI, https://www.mdpi.com/2218-273X/14/1/39
• Eleni Gavriilaki, 2022, “Advancing therapeutic complement inhibition in hematologic diseases: PNH and beyond”, Blood, https://ashpublications.org/blood/article/139/25/3571/476795/
• Thalia Padilla Kelley, 2025, “Advancements in complement inhibition for PNH and primary complement–mediated thrombotic microangiopathy”, Blood, https://ashpublications.org/bloodadvances/article/9/15/3937/537232/
• Martin Kolev, 2024, “The future of complement therapeutics”, Explor Immunol, https://www.explorationpub.com/Journals/ei/Article/1003161
• Sara H Graciaa, 2023, “Risk of Disseminated Gonococcal Infections With Terminal Complement Blockade”, PMC, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8556643/
• “Evidence to Recommendations for Meningococcal Vaccine Booster Dose in Persons at Increased Risk Because of Complement Deficiency or Complement Inhibitor Use”, CDC ACIP, https://www.cdc.gov/acip/evidence-to-recommendations/mening-risk-inhibitor-etr.html