Tế bào máu là gì? Thành phần cấu tạo và ứng dụng trong y học

Máu là hệ thống vận chuyển phức tạp giúp mọi tế bào và cơ quan hoạt động nhịp nhàng, duy trì sự sống. Trong máu chứa 2 thành phần chính là tế bào máu và huyết tương. Vậy tế bào máu là gì? Chúng có nguồn gốc từ đâu và ứng dụng trong y học như thế nào? Hãy cùng Mescells tìm hiểu qua bài viết sau đây.

1. Tế bào máu là gì?

Tế bào máu là các tế bào có trong máu được tủy xương tạo nên, đóng vai trò thiết yếu trong quá trình duy trì sự sống cũng như bảo vệ cơ thể. Các tế bào này chiếm khoảng 45% thể tích máu.

Phần lớn các tế bào máu đều có nguồn gốc từ tế bào gốc tạo máu (HSC) nằm trong tủy xương. Tế bào gốc này có khả năng biệt hóa thành hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu, đây cũng là ba loại tế bào máu chính trong cơ thể.

2. Thành phần cấu tạo tế bào máu

2.1. Hồng cầu

Hồng cầu có hình tròn với hai mặt lõm, kích thước rất nhỏ mà mắt thường không nhìn thấy được. Chúng chứa hemoglobin và được bao phủ bởi một màng cấu tạo từ protein và lipid. Hemoglobin – một loại protein giàu sắt tạo nên màu đỏ cho máu – giúp hồng cầu vận chuyển oxy và carbon dioxide. Hồng cầu không có nhân, do đó có nhiều không gian hơn cho hemoglobin.

Tế bào máu gồm hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu

2.2. Bạch cầu

Bạch cầu gồm nhân và tế bào chất chứa các lysosome và các hạt đặc hiệu, tùy thuộc vào loại tế bào. Chúng chủ yếu được chia thành các nhóm bạch cầu hạt (bạch cầu trung tính, bạch cầu ái toan, bạch cầu ái kiềm, chứa các hạt) và bạch cầu không hạt (bạch cầu lympho, bạch cầu đơn nhân, không có các hạt rõ rệt).

Tế bào bạch cầu giúp bảo vệ cơ thể tránh khỏi các vi khuẩn bên ngoài như vi khuẩn gây dị ứng và các tế bào biến thể dạng như tế bào gây ung thư.

2.3. Tiểu cầu

Tiểu cầu (thrombocytes) không thực sự là tế bào mà là các mảnh tế bào chứa các thành phần thiết yếu cho quá trình đông máu. Chúng không có nhân nhưng chứa acid ribonucleic, ribosome, ty thể và nhiều loại hạt khác nhau (alpha, hạt đặc và lysosome) chứa đầy protein (như fibrinogen, yếu tố von Willebrand, serotonin, ADP, canxi) (theo Olivia Williams, 2022).

Tiểu cầu tập hợp lại với nhau và hình thành nút tiểu cầu, tạo ra cục máu đông giúp cầm máu viết thương.

Các tế bào máu có thành phần và chức năng khác nhau

3. Quá trình hình thành tế bào máu

Hồng cầu, hầu hết bạch cầu và tiểu cầu được sản xuất trong tủy xương. Tuy nhiên, 2 loại bạch cầu – tế bào T và tế bào B (tế bào lympho) – cũng được sản xuất trong các hạch bạch huyết và lá lách. Một phần tế bào T được sản xuất và trưởng thành trong tuyến ức.

Trong tủy xương, tất cả các tế bào máu đều bắt nguồn từ một loại tế bào chưa chuyên hóa duy nhất gọi là tế bào gốc tạo máu (HSCs). HSCs phân chia tạo thành các tế bào hồng cầu, bạch cầu hoặc tế bào sản sinh tiểu cầu chưa trưởng thành. Sau đó, các tế bào chưa trưởng thành này tiếp tục phân chia, biệt hóa và cuối cùng trở thành tế bào hồng cầu, bạch cầu hoặc tiểu cầu trưởng thành.

Tốc độ sản xuất tế bào máu do nhu cầu của cơ thể quyết định. Các tế bào máu bình thường chỉ tồn tại trong một thời gian giới hạn (từ vài giờ đến vài ngày đối với bạch cầu, khoảng 10 ngày đối với tiểu cầu, và khoảng 120 ngày đối với hồng cầu) và cần được thay thế liên tục.

Các tế bào máu chủ yếu được hình thành từ tủy xương

Một số điều kiện khác có thể kích hoạt quá trình sản sinh thêm tế bào máu như: khi hàm lượng oxy trong các mô cơ thể thấp hoặc số lượng hồng cầu giảm, thận sẽ sản sinh và giải phóng erythropoietin, một loại hormone kích thích tủy xương sản sinh thêm hồng cầu. Hoặc để đáp ứng với tình trạng nhiễm trùng, tủy xương sẽ sản sinh và giải phóng thêm bạch cầu (theo Ravindra Sarode, 2024).

4. Các bệnh lý liên quan đến tế bào máu

Các bệnh liên quan đến tế bào máu gồm các bệnh lý ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, chức năng hoặc số lượng hồng cầu, bạch cầu hoặc tiểu cầu. Những rối loạn này có thể dẫn đến mệt mỏi, nhiễm trùng hoặc chảy máu quá nhiều, ảnh hưởng đến sức khỏe tổng thể và khả năng vận chuyển oxy hoặc chống lại bệnh tật của cơ thể.

4.1. Các bệnh lý liên quan đến hồng cầu

Thiếu máu: Thiếu các tế bào hồng cầu khỏe mạnh hoặc thiếu hemoglobin, gây ra mệt mỏi (ví dụ: thiếu máu do thiếu sắt, thiếu máu ác tính).

Bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm: Đây là một rối loạn di truyền trong đó các tế bào hồng cầu trở nên cứng, dính, có hình lưỡi liềm, gây tắc nghẽn dòng chảy của máu.

Bệnh Thalassemia: Một bệnh di truyền khiến cơ thể sản xuất ít hemoglobin hơn, dẫn đến hồng cầu nhỏ và gây ra hiện tượng thiếu máu.

Thiếu máu bất sản: Tủy xương không sản xuất đủ tế bào máu mới.

Thiếu máu tan máu tự miễn: Là tình trạng hồng cầu bị phá hủy nhanh chóng do các nguyên nhân khác nhau, chẳng hạn như bệnh lý tự miễn có các tự kháng thể chống hồng cầu.

4.2. Các bệnh lý liên quan đến bạch cầu

Bệnh bạch cầu: Là loại ung thư trong đó các tế bào bạch cầu bất thường (WBC) nhân lên trong tủy xương, lấn át các tế bào khỏe mạnh. Bệnh bạch cầu có thể là cấp tính và phát triển nhanh chóng, hoặc mạn tính và phát triển dần dần theo thời gian.

U lympho: Là loại ung thư máu phát sinh từ các tế bào bạch cầu (tế bào lympho) trong hệ bạch huyết (ví dụ: u Hodgkin, u không Hodgkin).

Hội chứng loạn sản tủy (MDS): Gồm các vấn đề về tủy xương trong đó các tế bào chưa trưởng thành (tế bào non) không phát triển đúng cách. Chúng nhân lên và chèn ép những tế bào trưởng thành và khỏe mạnh. Hội chứng này  thường tiến triển rất chậm, nhưng có thể đột ngột chuyển thành bệnh bạch cầu nặng.

4.3. Các bệnh lý liên quan đến tiểu cầu

Bệnh máu khó đông: Rối loạn di truyền khiến máu không đông đúng cách, gây chảy máu quá nhiều.

Giảm tiểu cầu: Số lượng tiểu cầu thấp, dẫn đến tăng nguy cơ chảy máu (ví dụ: giảm tiểu cầu do miễn dịch).

Quá nhiều tiểu cầu: Nếu có quá nhiều tiểu cầu trong máu, cục máu đông có thể hình thành và làm tắc nghẽn động mạch chính, gây đột quỵ hoặc đau tim.

4.4. Các rối loạn khác

Bệnh nhiễm sắc tố sắt: Là rối loạn di truyền khiến cơ thể hấp thụ quá nhiều sắt, dẫn tới tích tụ sắt gây tổn thương gan, tim, tụy và các cơ quan khác .

Đa u tủy: Ung thư tế bào plasma (một loại bạch cầu) làm xuất hiện protein đơn dòng trong huyết thanh và nước tiểu, gây tổn thương các cơ quan đích như thận, xương… Người bệnh thường đối mặt với các tình trạng thiếu máu, đau xương, suy thận…

Các tình trạng này rất đa dạng, ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, chất lượng hoặc số lượng tế bào máu. Vì vậy, bạn hãy thăm khám sớm để chẩn đoán và điều trị kịp thời.

Thiếu máu là một trong những bệnh lý liên quan đến tế bào máu phổ biến

5. Ứng dụng của tế bào máu trong y học

Ứng dụng của tế bào máu trong y học rất đa dạng, như chẩn đoán, truyền máu và các liệu pháp tiên tiến như sử dụng tiểu cầu/tế bào gốc để sửa chữa mô; cũng như kỹ thuật sử dụng tế bào hồng cầu để vận chuyển thuốc trong điều trị ung thư, liệu pháp gen và các bệnh mạn tính.

5.1. Chẩn đoán bệnh lý

Xét nghiệm công thức máu toàn phần (CBC): Phân tích các loại tế bào máu khác nhau giúp chẩn đoán nhiễm trùng (bạch cầu), thiếu máu (hồng cầu) và rối loạn đông máu (tiểu cầu).

Các dấu ấn sinh học: Các protein hoặc mảnh tế bào cụ thể từ tế bào máu có thể dự đoán sự tiến triển của bệnh, hỗ trợ phát hiện sớm (ví dụ: bệnh tim mạch) và theo dõi hiệu quả điều trị.

5.2. Truyền máu

Hồng cầu (RBC): Được truyền trong trường hợp mất máu cấp tính (chấn thương) hoặc các bệnh mạn tính (thiếu máu do suy thận, xuất huyết tiêu hóa) để khôi phục khả năng vận chuyển oxy.

Tiểu cầu: Được sử dụng để điều trị các rối loạn chảy máu và hỗ trợ bệnh nhân đang điều trị hóa trị hoặc phẫu thuật bằng cách thúc đẩy quá trình đông máu.

Huyết tương: Chứa các yếu tố đông máu và các protein khác, rất cần thiết cho cho quá trình phẫu thuật, điều trị chấn thương và bệnh gan.

5.3. Y học tái tạo và liệu pháp tế bào

Ghép tế bào gốc tạo máu (Hematopoietic Stem Cell Transplantation – HSCT) để điều trị các bệnh về máu (ác tính và không ác tính) như bệnh bạch cầu (ung thư máu), ung thư hạch, u tủy, thiếu máu bẩm sinh (Thalassemia, hồng cầu hình liềm), thiếu máu bất sản, suy tủy xương, rối loạn miễn dịch bẩm sinh, bệnh tự miễn…

Tế bào gốc trung mô (MSC): Được lấy từ tủy xương, có khả năng sửa chữa mô, kháng viêm, điều hòa miễn dịch, ứng dụng trong điều trị bệnh xương khớp, tim mạch, thần kinh, gan, phổi, đái tháo đường, bệnh tự miễn và phục hồi vết thương/da.

Các chế phẩm sinh học, bao gồm huyết tương giàu tiểu cầu (PRP) và dịch chiết tủy xương cô đặc (BMAC), đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh cơ xương khớp (thoái hóa khớp, viêm khớp, viêm gân và gãy xương không liền) nhờ khả năng cung cấp các yếu tố tăng trưởng, cytokine và tế bào gốc cho các mô bị tổn thương (theo Fábio Ramos Costa, 2025).

Tế bào CAR-T: Một loại tế bào bạch cầu (tế bào T) có khả năng tìm kiếm và tiêu diệt tế bào ung thư, được sử dụng trong điều trị bệnh bạch cầu và u lympho.

5.4. Phương tiện vận chuyển thuốc

Việc sử dụng các tế bào máu làm chất mang thuốc có một số ưu điểm đáng kể như:

• Khả năng lưu thông trong thời gian dài mà không gây ra phản ứng miễn dịch.
• Có thể dễ dàng thu được từ người hiến tặng.
• Khả năng phân hủy sinh học vốn có của các chất mang này đảm bảo chúng được chuyển hóa tự nhiên trong cơ thể, tránh được các biến chứng liên quan đến các chất mang tổng hợp (theo Andong He, 2024)

Chế phẩm sinh học từ tế bào máu (PRP) được ứng dụng rộng rãi trong điều trị bệnh lý cơ xương khớp

Những tiến bộ trong nghiên cứu tế bào máu đã làm thay đổi hiểu biết của chúng ta về vai trò của thành phần thiết yếu này với sức khỏe của con người. Hy vọng trong tương lai sẽ ngày càng có nhiều nghiên cứu chuyển đổi tế bào máu thành các ứng dụng lâm sàng, mang lại lợi ích cho bệnh nhân trên toàn thế giới và mở ra một kỷ nguyên mới cho y học cá nhân hóa.