Tế bào T điều hòa: Nguồn gốc, cơ chế hoạt động và vai trò trong cơ thể

Tế bào lympho T (T lymphocyte) là một loại tế bào bạch cầu đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch. Chúng được chia thành nhiều loại tế bào khác nhau và thực hiện chức năng riêng biệt. Khác với tác động “tích cực” của các loại tế bào T khác, tế bào T điều hòa (Regulatory T cells) giữ vai trò điều chỉnh và kiểm soát hoạt động của các tế bào miễn dịch, giúp cơ thể không tự tấn công chính mình.

Ở bài viết này, hãy cùng Mescells tìm hiểu rõ hơn về nguồn gốc, cơ chế hoạt động và vai trò của tế bào T điều hòa đối với sức khỏe con người.

1. Tế bào T điều hòa là gì?

Tế bào T điều hòa (tế bào Treg) là một loại tế bào bạch cầu quan trọng trong hệ miễn dịch, có nhiệm vụ kiểm soát và ức chế các phản ứng miễn dịch quá mức, ngăn cơ thể tấn công các mô của chính nó (tự miễn dịch) và duy trì sự cân bằng miễn dịch (cân bằng nội môi) chống lại các chất lạ như chất gây dị ứng hoặc mầm bệnh.

Vai trò của tế bào Treg như những người bảo vệ chính của hệ miễn dịch, có khả năng kiềm chế tất cả các loại phản ứng viêm thông qua việc điều chỉnh hoạt động của một loạt các tế bào thuộc hệ miễn dịch bẩm sinh và thích ứng (theo Stanislav Dikiy, 2023)

Tế bào T điều hòa có nhiệm vụ duy trì cân bằng miễn dịch

2. Nguồn gốc của tế bào T điều hòa

Các tế bào T phát triển từ các tế bào gốc tủy xương di chuyển đến tuyến ức. Tại đây diễn ra sự chọn lọc khắt khe, nhằm “huấn luyện” chúng trở thành những tế bào lympho T trưởng thành.

Quá trình chọn lọc bao gồm chọn lọc dương tính, chọn lọc âm tính và không lựa chọn, dựa trên việc “kiểm tra” về khả năng tương tác của các tế bào T với các phân tử MHC và/hoặc protein của bản thân. Quá trình sàng lọc này bảo đảm rằng chỉ những tế bào T đủ chức năng và không phản ứng với MHC/protein bản thân mới được phép tiếp tục trưởng thành và đi vào dòng tuần hoàn, đồng nghĩa với việc các tế bào T phản ứng 1 cách quá mức sẽ bị loại bỏ ngay tại tuyến ức.

Một phần nhỏ các tế bào tuyến ức/tế bào tiền thân biểu hiện CD4+ có thể biệt hóa thành tế bào T CD4+ CD25+ FOXP3+, thường được mô tả là Treg có nguồn gốc từ tuyến ức (hoặc tTreg), hoặc Treg tự nhiên (nTreg). Tế bào Treg cũng có thể được tạo ra bên ngoài tuyến ức sau khi kích thích kháng nguyên của các tế bào T CD4+ thông thường/tế bào T non ở các vị trí ngoại vi (mô bạch huyết hoặc không phải mô bạch huyết) và do đó được gọi là tế bào Treg ngoại vi (pTreg) (in vivo). Khi được kích thích bằng kháng thể chống CD3 với sự hiện diện của các cytokine như TGF-β và IL-10, các tế bào Treg cảm ứng (iTreg) (in vitro) có thể được thiết lập trong nuôi cấy tế bào (theo Payal Grover , 2021)

Nguồn gốc của tế bào T điều hòa

3. Cơ chế hoạt động của tế bào T điều hòa

Tế bào T điều hòa có nhiều cơ chế hoạt động khác nhau, có thể chia thành các nhóm cơ bản như sau:

3.1. Ức chế thông qua cytokine

Các cytokine interleukin (IL)-10, TGF-β và IL-35 là những chất trung gian quan trọng đối với hoạt động chức năng của tế bào Treg. Mặc dù chúng đều là những cytokine ức chế, nhưng mức độ tham gia của từng cytokine trong mỗi bối cảnh là rất khác nhau, đồng nghĩa với việc tác dụng của chúng không trùng lặp.

3.2. Ức chế bằng cách gây ly giải tế bào

Treg được chứng minh là có thể gây ly giải tế bào thông qua granzyme A và/hoặc granzyme B và perforin, cả trên in vitro lẫn in vivo. Quá trình này có thể cho phép tế bào Treg kiểm soát số lượng tế bào hiệu quả và kiềm chế phản ứng miễn dịch.

3.3. Ức chế bằng cách gây “đứt gãy” chuyển hóa

Treg có thể gây chết tế bào theo chương trình (apoptosis) đối với các tế bào T khác, thông qua cơ chế cạnh tranh sử dụng và tiêu thụ IL-2 với những tế bào T này.

Treg còn tạo ra adenosine, hoặc vận chuyển cAMP nội bào qua màng tế bào đích (là tế bào T) – đây là 2 chất có tác dụng ức chế rất mạnh với tế bào T.

3.4. Ức chế thông qua tế bào tua

Thứ nhất, tương tác giữa CTLA-4 (trên tế bào Treg) và CD80/CD86 (trên tế bào DC) sẽ giải phóng indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), một chất ức chế mạnh đối với tế bào DC.

Thứ hai, phân tử LAG3 trên tế bào Treg gắn lên MHC lớp II trên tế bào DC gây ức chế quá trình trưởng thành và hoạt động chức năng của tế bào DC.

3.5. Khả năng dung nạp miễn dịch bị ảnh hưởng bởi sự hình thành các túi ngoại bào (EVs)

Các tế bào Treg được phát hiện có khả năng giao tiếp với nhau bằng cách giải phóng các túi ngoại bào nhỏ (EVs).

EVs được tạo ra từ tế bào Treg đã được phát hiện có khả năng ức chế các phản ứng trung gian tế bào T gây ra bằng cách chuyển các micro-RNA, cụ thể là miR-155, Let-7b và Let-7d RNA. Mặc dù EVs có nguồn gốc từ tế bào Treg được phân lập có thể ức chế các tế bào T thông thường, nhưng chúng không hiệu quả bằng tế bào Treg, cho thấy rằng cần có các quá trình bổ sung để ức chế tối ưu (theo Payal Grover, 2021)

Cơ chế hoạt động của tế bào T điều hòa

4. Vai trò của tế bào T điều hòa trong cơ thể

Tế bào T điều hòa (Treg) có vai trò thiết yếu trong việc:

• Ngăn ngừa bệnh tự miễn: Ngăn chặn hệ miễn dịch tấn công các tế bào và mô khỏe mạnh của cơ thể. Điều này rất quan trọng để phòng ngừa các bệnh tự miễn như lupus ban đỏ, viêm khớp.
• Kiểm soát phản ứng viêm (điều tiết phản ứng miễn dịch): Sau khi tác nhân gây bệnh (virus, vi khuẩn) bị tiêu diệt, tế bào Treg sẽ ức chế các tế bào T gây độc và tế bào T hỗ trợ, ngăn chặn chúng tiếp tục tấn công hoặc gây tổn thương không cần thiết.
• Duy trì cân bằng miễn dịch: Tế bào T điều hòa điều chỉnh cường độ của phản ứng miễn dịch, đảm bảo chúng đủ mạnh để chống lại mầm bệnh nhưng không gây tổn thương.
• Thúc đẩy dung nạp miễn dịch: Giúp cơ thể chấp nhận các kháng nguyên không gây hại. Một số tình huống như mang thai, cấy ghép nội tạng hoặc sự hiện diện phổ biến của vi khuẩn trong ruột, đòi hỏi khả năng dung nạp đối với các kháng nguyên lạ mà hoạt động của Treg là rất cần thiết (theo Lourdes Rocamora-Reverte, 2021)

Vai trò của tế bào T điều hòa trong cơ thể

Hiện nay, hàng trăm thử nghiệm lâm sàng liên quan đến tế bào T điều hòa đang được tiến hành trên toàn thế giới, bao gồm các liệu pháp chữa bệnh tự miễn, hạn chế thải ghép và chống lại ung thư. Những kết quả này không chỉ mang đến giải pháp điều trị bệnh lý, mà còn gợi mở khả năng tái lập lại sự cân bằng của chính hệ miễn dịch trong cơ thể con người. Có thể nói, tương lai của việc điều trị nhiều căn bệnh nan y nằm ở việc chúng ta học cách chỉ huy những “vệ binh thầm lặng” này.