Miễn dịch không đặc hiệu là gì? Có vai trò như thế nào?

Cơ thể con người có thể nhận biết và phản ứng chống lại các tác nhân gây bệnh một cách nhanh chóng, là nhờ hệ thống miễn dịch tự nhiên sẵn có. Đây là lớp phòng thủ đầu tiên, có sẵn từ khi sinh ra, còn được gọi là miễn dịch bẩm sinh hoặc miễn dịch không đặc hiệu. Hiểu rõ về hệ thống này sẽ giúp chúng ta nắm được khả năng tự bảo vệ của cơ thể và duy trì sức khỏe tốt hơn. Cùng Mescell tìm hiểu rõ hơn trong bài viết dưới đây.

1. Miễn dịch không đặc hiệu là gì?

Miễn dịch không đặc hiệu (hay miễn dịch bẩm sinh) là tuyến phòng thủ đầu tiên, có sẵn từ khi chúng ta sinh ra, mang tính di truyền nhưng không có trí nhớ. Nó phản ứng nhanh chóng (trong vài phút đến vài giờ) và giống nhau với mọi mầm bệnh, bằng hàng rào vật lý như da, niêm mạc và tế bào/phản ứng sinh học như thực bào, viêm, sốt. Tuy nhiên, không phải lúc nào miễn dịch không đặc biệt cũng có thể ngăn chặn sự lây lan của vi trùng.

Miễn dịch không đặc hiệu cần thiết để duy trì sức khỏe và khả năng chống lại bệnh tật của cơ thể

2. Các thành phần của miễn dịch không đặc hiệu

Miễn dịch không đặc hiệu bao gồm các rào cản vật lý và giải phẫu, các enzyme của tế bào biểu mô, các tế bào thực bào, các protein huyết thanh liên quan đến viêm, các peptide kháng khuẩn trên bề mặt và trong hạt thực bào… Các thành phần này hoạt động nhanh chóng, ngăn chặn mọi tác nhân xâm nhập ngoại lai.

2.1. Hàng rào giải phẫu chống nhiễm trùng

Bề mặt khép kín của da và niêm mạc đã tạo thành một rào cản vật lý ngăn chặn vi trùng xâm nhập. Thêm vào đó, các chất như axit, enzyme và chất nhầy ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn và virus. Một số chuyển động trong cơ thể cũng ngăn chặn vi trùng bám vào – ví dụ như chuyển động của các cấu trúc giống như lông (lông mao) trong phổi hoặc chuyển động của cơ ruột. Một số chất dịch trong cơ thể cũng có tác dụng tương tự – bao gồm nước mắt, mồ hôi và nước tiểu (giúp làm sạch các cơ quan của hệ tiết niệu) (theo Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG), 2023).

Ngoài ra, các vi sinh vật bình thường sống trên da và trong đường ruột đóng vai trò như “lá chắn bảo vệ” cơ thể, giúp ngăn chặn vi khuẩn gây bệnh xâm nhập. Chúng làm điều này bằng cách tiết ra các chất độc hại để tiêu diệt kẻ xấu, cạnh tranh về nguồn dinh dưỡng và chỗ ở, hoặc bám chặt vào bề mặt tế bào trước để không cho vi khuẩn gây bệnh có cơ hội bám lại.

Các thành phần của miễn dịch không đặc hiệu

2.2. Hàng rào dịch thể

Các yếu tố dịch thể đóng vai trò quan trọng trong phản ứng viêm. Chúng có thể được tìm thấy có sẵn trong huyết thanh hoặc được tạo ra ngay tại vị trí nhiễm trùng.

• Hệ thống bổ thể: Hệ thống bổ thể là cơ chế bảo vệ không đặc hiệu chính trong dịch thể. Khi được kích hoạt, nó làm tăng tính thấm thành mạch máu, tăng cường khả năng thực bào của tế bào miễn dịch, opsonin hóa (làm vi khuẩn dễ bị “nuốt chửng” và tiêu diệt hơn) và ly giải trực tiếp vi khuẩn.
• Hệ thống đông máu: Hệ thống đông máu làm tăng tính thấm thành mạch máu. Ngoài ra, một số sản phẩm của nó có tác dụng kháng khuẩn trực tiếp. Ví dụ, beta-lysin – một protein do tiểu cầu sản xuất trong quá trình đông máu – có thể ly giải nhiều vi khuẩn Gram dương nhờ hoạt động như chất tẩy có đặc tính cation.
• Lactoferrin và transferin: Những protein này hạn chế sự tăng trưởng của vi khuẩn bằng cách gắn chặt lấy sắt – một chất dinh dưỡng quan trọng cho vi khuẩn phát triển.
• Interferon: Các interferon là protein giúp hạn chế sự sao chép của virus bên trong tế bào.
• Lysozyme: Có khả năng phá vỡ màng tế bào của vi khuẩn.
• Interleukin-1 (IL-1): Gây phản ứng sốt và kích thích sản xuất các protein pha cấp tính, trong đó một số là kháng sinh vì chúng có thể opsonin hóa vi khuẩn (theo Microbiology and Immunology, University of South Carolina School of Medicine)

2.3. Hàng rào tế bào

Một phần của phản ứng viêm là tập trung bạch cầu đa nhân trung tính và các đại thực bào đến các vị trí nhiễm trùng. Những tế bào này là hàng rào bảo vệ chính của hệ miễn dịch không đặc hiệu.

Các tế bào sát thủ tự nhiên (NK Cells – Natural Killer) là thành phần chính thứ ba của hệ miễn dịch bẩm sinh. Nhiệm vụ của chúng là xác định các tế bào bị nhiễm virus, cũng như các tế bào bất thường có thể biến thành (hoặc đã biến thành) tế bào ung thư. Để làm được điều này, chúng tìm kiếm các tế bào có bề mặt bất thường, sau đó phá hủy bề mặt tế bào bằng các chất gọi là độc tố tế bào.

Ngoài ra, các tế bào tua, bạch cầu ái toan, bạch cầu ái kiềm cũng tham gia vào quá trình viêm và bảo vệ cơ thể.

3. Cơ chế hoạt động của miễn dịch không đặc hiệu

3.1. Phòng thủ

Trước khi một tác nhân gây bệnh xâm nhập vào cơ thể, hệ miễn dịch không đặc hiệu đã triển khai nhiều cơ chế phòng vệ để ngăn chặn nhiễm trùng. Những cơ chế này bao gồm:

• Lớp tế bào chết của biểu bì (da) hoặc lớp chất nhầy (niêm mạc) đóng vai trò ngăn chặn vi khuẩn, virus bám vào và xâm nhập. Tuy nhiên, rào cản này có thể bị phá vỡ do xuất hiện vết thương, vết động vật cắn (virus dại) hoặc côn trùng đốt.
• Một số rào cản khác như hàng rào máu não giúp ngăn chặn vi sinh vật xâm nhập vào hệ thần kinh trung ương. Tuy nhiên, một số virus có thể lợi dụng các tế bào bạch cầu để vượt qua hàng rào này.
• Một số loại dịch cơ thể và mô có thể ngăn virus bám vào tế bào, vô hiệu hóa trực tiếp và ức chế virus sao chép. Ví dụ, tại hệ tiêu hóa, axit dạ dày, muối mật và enzyme có thể tiêu diệt nhiều loại virus. Tuy nhiên, nếu số lượng virus xâm nhập quá lớn, các chất ức chế này có thể không đủ để ngăn chặn nhiễm trùng.

Cơ chế hoạt động của miễn dịch không đặc hiệu

3.2. Phản ứng

Khi mầm bệnh vượt qua tuyến phòng thủ, các tế bào thực bào, tế bào NK, hệ thống bổ thể và cytokine (interferon, interleukin) sẽ hoạt động để tiêu diệt chúng.

Các tế bào hệ miễn dịch sẽ lập tức di chuyển đến vị trí nhiễm trùng đó hoặc kích hoạt phản ứng miễn dịch cục bộ. Một số tế bào sẽ tiết ra các chất làm cho mạch máu giãn rộng và dễ bị “thấm” hơn, hình thành phản ứng viêm, sốt.

Khi viêm xảy ra, vị trí nhiễm trùng sẽ có nhiều bạch cầu tập trung, làm tăng quá trình chuyển hóa và gây ra hiện tượng thiếu oxy cục bộ. Điều này làm giảm năng lượng sẵn có cho tác nhân gây bệnh, đồng thời tạo ra môi trường có nồng độ axit cao hơn, gây ức chế quá trình sao chép của virus.

Bên cạnh đó, cơ thể có thể tự gây sốt nhờ các chất trung gian như interleukin-1, interleukin-6, interferon và prostaglandin E2. Khi nhiệt độ tăng từ 37°C lên 38°C, hoạt động nhân lên của vi sinh vật gây bệnh giảm đáng kể (theo Medical Microbiology Book, Chapter 49).

4. Vai trò của miễn dịch không đặc hiệu

Miễn dịch không đặc hiệu, dù không có trí nhớ miễn dịch, nhưng đóng vai trò vô cùng quan trọng vì là tuyến phòng thủ cơ bản nhất, phối hợp nhịp nhàng với miễn dịch đặc hiệu để bảo vệ cơ thể toàn diện khỏi các tác nhân gây hại.

Các vai trò chính bao gồm:

• Tạo lá chắn ban đầu: Các hàng rào vật lý như da và niêm mạc ngăn chặn phần lớn mầm bệnh ngay từ “cổng ngoài”, trong khi tế bào thực bào sẵn sàng tấn công ngay khi vi khuẩn vượt qua được lớp bảo vệ đầu tiên, giúp ngăn nhiễm trùng lan rộng trong vài giờ đầu tiên.
• Kích hoạt miễn dịch đặc hiệu: Sau khi phản ứng với các tác nhân ngoại lai xâm nhập vào cơ thể, các tế bào trình diện kháng nguyên như tế bào đuôi gai (dendritic cell-DC), tế bào đại thực bào (macrophage) và tế bào B sẽ vận chuyển những kháng nguyên này đến các cơ quan lympho và trình diện kháng nguyên cho tế bào lympho T để khởi động đáp ứng miễn dịch.
• Duy trì cân bằng nội môi: Sau khi tiêu diệt mầm bệnh, hệ thống này kích hoạt quá trình sửa chữa mô qua yếu tố tăng trưởng và loại bỏ tế bào chết qua đại thực bào, giúp phục hồi tổn thương và ngăn ngừa viêm mạn tính lâu dài.

Tạo lá chắn ban đầu là một vai trò của miễn dịch không đặc hiệu

Miễn dịch không đặc hiệu là hàng rào bảo vệ đầu tiên của cơ thể. Hiểu rõ về thành phần, cơ chế hoạt động và vai trò của chúng không chỉ giúp chúng ta trân trọng hơn “nguồn lực” tự nhiên này, mà còn góp phần nâng cao nhận thức về việc giữ gìn sức khỏe. Trong tương lai, việc tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng các hiểu biết về miễn dịch không đặc hiệu sẽ mở ra nhiều thành tựu quan trọng trong phòng bệnh, chẩn đoán và nâng cao chất lượng sống cho nhiều người.