12/08/2020
MIỄN DỊCH, BÃO CYTOKINE, COVID-19 VÀ VẮC XIN
Chàng sinh viên Y chăm chỉ ôn thi tối ngày mà chả hiểu tại sao vẫn bị người yêu giận. Chàng bèn về lôi cái đèn cũ ra chùi để thắp lên ôn thi môn Miễn dịch. Thốt nhiên một vị Thần đèn đen thui hiện lên và ban cho chàng duy nhất 1 điều ước. Chàng trai nói: Ta muốn thần giúp cho ta hiểu được phụ nữ. Thần đèn nhăn mặt van xin chàng giao cho nhiệm vụ dễ hơn. Chàng lại nói: Xin thần giúp ta hiểu được các cơ chế miễn dịch học. Đến đoạn này thì thần ngồi khóc hu hu mà rằng: Thôi, để thần đến gặp cô người yêu của ông chủ, thần sẽ cố.
Hệ thống miễn dịch vốn dĩ phức tạp và rất loằng ngoằng. Chúng gồm một mạng lưới các tế bào và phân tử phức tạp và tương tác lằng ngoằng giúp bảo vệ chúng ta khỏi các mầm bệnh nguy hiểm. Những thành phần này triệu hồi, khuếch đại, khuấy động, kiểm soát và biến đổi lẫn nhau. Giống như hình ảnh hàng nghìn cỗ máy, một số đang hung hăng đập phá mọi thứ. Một số khác đang cố kiểm soát và biến đổi chúng. Và các thành phần này được dán các loại nhãn: CD8 +, IL-1β, IFN-γ, TNFα…. Miễn dịch học gây nhầm lẫn ngay cả với các giáo sư sinh học nếu không chuyên về miễn dịch học. Và đó cũng là những thứ mà các thánh thực dưỡng, nhà sư nửa mùa hay đội ngũ Anti-vacine không bao giờ hiểu được .
Khi các nhà miễn dịch học sử dụng từ miễn nhiễm, nó chỉ đơn giản nghĩa là hệ thống miễn dịch đã có phản ứng với mầm bệnh - ví dụ, bằng cách sản xuất kháng thể hoặc tập hợp các tế bào phòng thủ. Nhưng khi mọi người sử dụng thuật ngữ này, họ cho rằng (và hy vọng) nghĩa là họ được bảo vệ khỏi nhiễm trùng – Tức là họ được miễn dịch . Nhưng, thật khó chịu, một phản ứng miễn nhiễm không nhất thiết cung cấp khả năng miễn dịch chắc chắn. Tất cả phụ thuộc vào hiệu quả, số lượng và độ bền của các kháng thể và tế bào miễn dịch đó.
Do đó, miễn dịch là một câu chuyện về mức độ, không phải là hiệu quả tuyệt đối. Và nó là trọng tâm của nhiều câu hỏi lớn nhất trong đại dịch COVID-19. Tại sao một số người bị bệnh nặng và những người khác thì không? Những người bị nhiễm Covid 19 có bị mắc lại không? Đại dịch sẽ diễn biến như thế nào trong những tháng và năm tới? Tiêm phòng có hiệu quả không?
Để trả lời những câu hỏi này, trước tiên chúng ta phải hiểu cách hệ thống miễn dịch phản ứng với virus SARS-CoV-2. Nhưng thật không may, hệ thống miễn dịch lại quá phức tạp và rất loằng ngoằng.
Nó hoạt động, đại khái cũng giống như một bộ máy chiến tranh:
Ta hãy tưởng tượng, khi có kẻ địch xâm nhập, đội ngũ dân quân, bộ đội địa phương phản công đầu tiên, bất kể kẻ địch ấy của nước nào, thuộc binh chủng nào. Đồng thời đội thông tin liên lạc sẽ mang quân kỳ, phù hiệu thu được của kẻ địch gửi về ban Tham mưu. Ban Tham mưu kiểm tra các thông tin nhận được, xác định kẻ thù, gọi đội cựu binh, giàu kinh nghiệm của các cuộc đụng độ trước với kẻ thù đó để đào tạo ra một đội quân đặc biệt, phù hợp với kẻ địch để tung ra chiến trường. Nếu chiến thắng trở về, đội quân này sẽ được giải ngũ, bom mìn được tháo gỡ, nhưng vẫn giữ lại một số binh sĩ để tuần tra, và một vài sĩ quan cốt cán ở Bộ tham mưu để lưu giữ kinh nghiệm cho lần sau.
Có 3 giai đoạn của phản ứng miễn dịch: Phát hiện kẻ thù, tổng động viên lực lượng chiến đấu và thu quân trở về.
Giai đoạn phát hiện kẻ thù bắt đầu ngay sau khi vi rút xâm nhập vào đường hô hấp và tấn công các tế bào lót đường hô hấp của chúng ta. Khi những tế bào này cảm nhận được các phân tử của mầm bệnh khác lạ với con người, chúng tạo ra các protein gọi là cytokine, có vai trò giống như tín hiệu báo động, triệu tập và kích hoạt một đội bạch cầu đa dạng đi đến nơi đó để ngăn chặn virus xâm nhập. Những bạch cầu này ăn thịt chúng, bắn phá chúng bằng các hóa chất hủy diệt và giải phóng thêm nhiều cytokine khác. Có loại cytokine dựng hàng rào ngăn chặn trực tiếp vi rút sinh sôi (gọi là interferon), có loại khởi phát quá trình viêm, có loại có vai trò là tín hiệu thông tin khác. Cuộc xung đột này dẫn đến phản ứng viêm: sưng, nóng, đỏ, đau. Quá trình này diễn ra nhanh chóng trong vòng vài phút sau khi vi rút xâm nhập. Nó hoạt động chung theo cùng một cách ở tất cả mọi người (và kể cả hầu hết các loài động vật) nên gọi là hệ thống miễn dịch bẩm sinh. Hệ thống này tấn công bất cứ thứ gì có vẻ khác lạ và nguy hiểm với con người, mà không cần quan tâm đến mầm bệnh đó cụ thể là loại nào. Nó nhanh chóng nhưng thiếu chính xác. Và nó chuẩn bị cho giai đoạn thứ hai của phản ứng miễn dịch: Phản ứng miễn dịch thu được
Trong lúc Hệ miễn dịch bẩm sinh đang chiến đấu với mầm bệnh, đội liên lạc - các tế bào truyền tin lấy các mảnh vi rút nhỏ và mang chúng đến các hạch bạch huyết, nơi các tế bào bạch cầu chuyên biệt cao - Tế bào T để nhận dạng. Tế bào T là những người bảo vệ có chọn lọc và được lập trình trước. Mỗi loại được thiết kế khác nhau một chút, và sẵn sàng tấn công chỉ một vài trong số hàng triệu mầm bệnh có thể tồn tại. Đối với bất kỳ loại virus mới nào, bạn có thể có một tế bào T ở đâu đó về mặt lý thuyết có thể chống lại nó. Cơ thể bạn chỉ cần tìm và huy động tế bào đó. Hãy hình dung các hạch bạch huyết như ban tham mưu chứa đầy sĩ quan tế bào T kỳ cựu tóc hoa râm. Mỗi người chỉ có kinh nghiệm với một loại kẻ thù. Tế bào truyền tin mang về vài mảnh quân phục quân kỳ của kẻ địch, lần lượt trình các sĩ quản và hỏi: Đây có phải đối thủ của thủ trưởng không? Khi một đối thủ được tìm thấy, những sĩ quan có liên quan sẽ vũ trang và nhân bản chính nó thành một đội quân để ra trận
Một số tế bào T-Killer là đặc công, làm nổ tung các tế bào đang là doanh trại cho vi rút ẩn náu sinh sôi. Những tế bào T-Help trợ giúp cho tế bào B sản sinh ra kháng thể, giống như những quả mìn đặc hiệu quét sạch các vi-rút đang trôi nổi bên ngoài tế bào. Những hoạt động này là miễn dịch thích ứng. Quá trình nhận dạng, kẻ thù, kích hoạt đội quân miễn dịch phù hợp có thể mất vài ngày nhưng tạo ra sự đáp ứng mạnh mẽ và chính xác hơn nhiều so với miễn dịch bẩm sinh.
Sau khi vi rút bị tiêu diệt, dưới sự chỉ đạo của tế bào T điều hòa, hầu hết các lực lượng tế bào T và tế bào B đang hoạt động sẽ hưu binh, già cỗi và chết đi. Nhưng một phần nhỏ các cựu binh kỳ cựu vẫn được lưu giữ ở các mô hoặc lưu thông tuần tra dòng máu của chúng ta. Và nếu kẻ thù xâm nhập lần sau, những “tế bào nhớ” này sẽ kích hoạt, khởi động nhánh miễn dịch thích ứng đáp ứng nhanh chóng khiến các mầm bệnh có thể bị tiêu diệt sạch mà chưa kịp gây bệnh.
Trên đây mô tả hoạt động chung của hệ thống miễn dịch đối với các mầm bệnh. Hiểu được quá trình đáp ứng miễn dịch với virus SARS-CoV2 sẽ giúp ta phòng và điều trị bệnh nhân Covid 19 hiệu quả hơn. Nhưng vấn đề là…. hệ thống miễn dịch lại quá phức tạp và rất loằng ngoằng.
SARS-CoV-2 là loại virus khá nham hiểm. Có vẻ chúng có những cơ chế trốn tránh miễn dịch và ức chế sinh interferol. Do đó chúng có thể nhân lên âm thầm mà không được hệ thống miễn dịch bẩm sinh phát hiện. Đa số các bệnh nhân có thời gian ủ bệnh khoảng 3-6 ngày, nhưng cá biệt có những bệnh nhân có thể ủ bệnh khá dài. Do hệ miễn dịch bẩm sinh đáp ứng kém, phản ứng viêm xảy ra rất yếu ở một số bệnh nhân nên có một tỷ lệ không nhỏ các bệnh nhân không có triệu chứng nhưng có virus vẫn nhân lên và phát tán mạnh mẽ tạo ra những nguồn lây nguy hiểm trong cộng đồng. Khi hệ miễn dịch bẩm sinh chậm phát hiện mầm bệnh thì hệ miễn dịch thu được cũng bị khởi động muộn. Ngay cả khi được khởi động, ở một số bệnh nhân cũng có tính trạng ức chế các tế bào T dẫn đến sự lan tỏa của virus gây tổn thương nhiều cơ quan đích khác như phổi, thận, não, gan, vv. Và do tế bào T-hepl hoạt động hạn chế nên các tế bào B sinh kháng thể kém hiệu quả. Nhiều nghiên cứu cho thấy ngay cả ở những người đã khỏi bệnh, vẫn có khoảng trên dưới 20% bệnh nhân có nồng độ kháng thể lưu hành rất thấp.
Ngược lại, cũng có khi hệ miễn dịch phản ứng qua mức và không phù hợp.
Thông thường trong tất cả các phản ứng miễn dịch, việc thông tin, tương tác giữa những loại tế bào trên thông qua một nhóm chất tên là cytokine, bao gồm khoảng 150 loại chất khác nhau, có vai trò giống như những mệnh lệnh liên lạc. Chúng có thể là tin cầu cứu, tin triệu tập huy động, thông tin điều động dẫn đường, thông tin ngăn cản ức chế. Nếu có một mệnh lệnh hành quân thì bộ binh, không quân hay lực lượng tàu ngầm sẽ thực hiện với những cách thức rất khác nhau; tương tự vậy, với 1 loại cytokine cũng sẽ gây đáp ứng rất khác nhau với mỗi loại tế bào đích riêng biệt.
Trong trạng thái virus tấn công nhiều vị trí, có quá nhiều chiến trường và mệnh lệnh cytokine khác nhau, hệ miễn dịch bị “bối rối”, không phân biệt được địch và ta. Rối loạn những thông tin cầu viện, những mệnh lệnh chỉ huy, dẫn đường,vv… dẫn đến những đáp ứng rối loạn. Giống như một trận pháo kích hay ném bom rải thảm không chính xác trong chiến tranh, đáp ứng miễn dịch thái quá mang tính tàn phá. Các tế bào bị hủy hoại, các hóa chất độc hại được giải phóng và đáp ứng miễn dịch quá mức dẫn đến tổn hại không chỉ tế bảo mang virus mà cả các tế bào lành. Tình trạng rối loạn các tín hiệu miễn dịch đó được gọi là “Bão cytokine”. Người ta cho rằng tình trạng bão cytokine gây ra hầu hết những ca tử vong do Covid-19, và ở trẻ em, hệ miễn dịch “trẻ” hơn, ít lú lẫn hơn nên khi nhiễm Covid-19, chúng diễn biến nhẹ hơn. Nhưng thực tế có đúng là vậy không thì cũng chưa ai khẳng định được, bởi vì hệ miễn dịch thực sự quá phức tạp và rất lằng ngoằng.
Một trong những câu hỏi lớn là: Nếu sau bị nhiễm Covid -19, chúng ta có bị mắc lại hay không. Sau khi khỏi bệnh do virus nào đó, tế bào T sẽ “nhớ” thông tin về virus đó. Các tế bào T cựu binh này 1 phần rút về các hạch lympho, một phần vẫn tiết ra các mệnh lệnh cytokine để chỉ huy tế bào B sản xuất kháng thể theo dòng máu đi tuần tra để phát hiện và tiêu diệt virus đó nếu chúng xâm nhập lần sau.
Nhưng chúng ta đã biết, SARS-CoV2 rất là quỷ quyệt. Chúng thường xuyên biến đổi, thay đổi lớp áo ngụy trang, gây ức chế miễn dịch. Người ta nhận thấy rằng có một tỷ lệ không nhỏ bệnh nhân mắc Covid-19 sau khi khỏi bệnh trong máu hầu như không có kháng thể. Một số bệnh nhân có lượng kháng thể cao nhưng chỉ sau vài tháng lượng kháng thể sụt giảm nhanh chóng. Điều này làm nản lòng những ai đặt quá nhiều hy vọng vào vắc xin phòng bệnh Covid-19. Tuy nhiên, nếu sau mắc bệnh hoặc tiêm vắc xin, chúng ta tạo ra được các tế bào T, B lão luyện, nhớ dai và sống thọ, thì nếu nhiễm virus SARS-CoV2 sau đó, cái tế bào này được hoạt hóa sinh sôi nhanh chóng thành đội quân thiện chiến, kích thích sinh kháng thể ồ ạt thì có thể giúp chúng ta không mắc bệnh hay chi ít là mắc bệnh không nặng thì chúng ta vẫn còn hy vọng về một loại vắc xin hiệu lực. Kháng thể lưu hành trong máu không phải là tất cả. Chúng ta có thể đo lường được lượng kháng thể trong máu của một người sau mắc covid-19 hay sau tiêm vắc xin tồn tại bao nhiêu và bao lâu, nhưng không thể định lượng được có bao nhiêu tế bào B hay T nhớ tồn tại, và chúng “nhớ” được bao lâu. Miễn dịch quả là phức tạp và cơ chế rất loằng ngoằng.
Hệ thống đó có thể rất phức tạp, nhưng nó cũng vừa hiệu quả vừa có khả năng phục hồi theo cách mà chính chúng ta có thể rút ra bài học. Nó chuẩn bị trước, và học hỏi từ quá khứ của nó. Nó có nhiều phương thức đáp ứng để phòng khi một phương thức phòng thủ nào không thành công. Nó hoạt động nhanh, nhưng cũng tự kiểm soát để ngăn chặn các phản ứng quá mức. Bất chấp vô số các mầm bệnh liên tục tấn công, hầu hết chúng ta đều dành phần lớn thời gian trong đời không bị bệnh.
Miễn dịch cũng giống cô người yêu cuả chàng sinh viên Y, quá phức tạp và rất loằng ngoằng. Nhưng chắc hẳn là… tuyệt vời.
(Viết dựa theo một số ý trong bài viết của ED Yong trên The Atlantis)
Nguồn: FB BS. Nguyễn Trung Cấp -Bác sĩ chuyên khoa cấp II, Bác sĩ chính (hạng II), Trưởng khoa Cấp cứu, Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới Trung ương.
