Kỳ 1 – Hệ thống miễn dịch trong cơ thể hoạt động như thế nào?

Để hiểu rõ vaccine hoạt động như thế nào cũng như vì sao xảy ra các tác dụng phụ, bạn đọc cần hiểu rõ cách hoạt động của hệ miễn dịch trong cơ thể. Bài viết có chứa nhiều thông tin chuyên ngành nên có lẽ sẽ hơi khó hiểu cho những bạn đọc ngoài ngành. Do vậy, nếu bạn cảm thấy bài viết này khó hiểu thì có thể xem trực tiếp phần Tóm tắt và Kết luận. Tuy nhiên, nếu bạn là một phụ huynh đang hoang mang trước hai chiều tranh luận và không biết có nên tiêm chủng cho con hay không, mình khuyến khích bạn đầu tư thời gian, kiên nhẫn xem lại bài viết 2-3 lần để hiểu về cách thức hoạt động của cơ thể. Đây sẽ là nền tảng giúp bạn hiểu rõ về các loại vaccine cũng như tác dụng phụ của chúng sẽ được trình bày trong những bài viết tiếp theo.

Tóm tắt nội dung

Kháng nguyên nói nôm na là “vật lạ” xâm nhập vào cơ thể, gây ra phản ứng miễn dịch trong cơ thể để chống lại “vật lạ” này.

Kháng thể là một thành phần trong huyết thanh, do một loại tế bào lympho B sản xuất ra, được hệ miễn dịch sử dụng để hóa giải sự tấn công của các virus và vi khuẩn. Vaccine hoạt động dựa trên hoạt động của tế bào lympho B.

Hệ miễn dịch trong cơ thể người giúp chống lại bệnh tật gồm có hai loại:

• Hệ miễn dịch tự nhiên: có thể hiểu khái quát là tầng bảo vệ ban đầu, chống lại sự xâm nhập của “vật lạ” thông qua các hàng rào vật lý (da, niêm mạc), hóa sinh học (men trong nước bọt, dạ dày…), tế bào (một nhóm bạch cầu, đại thực bào…)
• Hệ miễn dịch đặc hiệu: Sau khi hệ miễn dịch tự nhiên thất bại thì cơ thể sẽ huy động đến hệ miễn dịch đặc hiệu. Hiệu quả của hệ miễn dịch đặc hiệu là dựa trên hoạt động kết hợp của tế bào lympho T và tế bào lympho B. Xét riêng về tế bào lympho B, một nhóm tế bào này sẽ biệt hóa thành bộ máy sản xuất ra kháng thể, tiêu diệt “vật lạ” để đối phó với “bệnh trong hiện tại”. (Nếu cơ thể lần đầu tiếp xúc với bệnh, sẽ mất khoảng 1-2 tuần để hoạt hóa nhóm tế bào này sinh ra kháng thể.) Cùng lúc đó, một nhóm tế bào lympho B khác sẽ biệt hóa thành tế bào trí nhớ để giúp chống lại “bệnh trong tương lai”. Nếu cơ thể tiếp xúc với kháng nguyên lần nữa, các tế bào trí nhớ này sẽ nhanh chóng được hoạt hóa và rồi biệt hóa thành bộ máy sản xuất kháng thể. Đây là cơ chế hoạt động cơ bản của vaccine.

Những thuật ngữ cần biết

Kháng nguyên: là những chất có khả năng kích thích các phản ứng miễn dịch trên cơ thể vật chủ (ở đây là con người), hay nói cách khác là chúng có khả năng kích thích cơ thể sản sinh ra kháng thể. Kháng nguyên thông thường là các “chất lạ” bên ngoài được đưa vào cơ thể, nhưng trong một số loại bệnh lại có nguồn gốc từ chính cơ thể vật chủ, gây nên hiện tượng tự miễn.

Kháng thể: là một thành phần trong huyết thanh được gọi là globulin miễn dịch (Ig). Kháng thể được tạo ra chủ yếu bởi một loại tế bào lympho B biệt hóa gọi là “plasma cell”, được hệ miễn dịch sử dụng để hóa giải sự tấn công của các virus và vi khuẩn. Chúng hoạt động bằng cách kết hợp với kháng nguyên đặc hiệu.

Có 5 loại globulin miễn dịch : IgG, IgA, IgD, IgM, IgE. Mỗi loại có vai trò, tác dụng và tính đặc hiệu với kháng nguyên khác nhau trong hệ miễn dịch.

Đáp ứng miễn dịch: là phản ứng của các tế bào và chất dịch trong cơ thể khi cơ thể nhận thấy sự tồn tại của một “chất lạ” không thuộc về cơ thể vật chủ. Lưu ý là trong hiện tượng tự miễn ở một vài người, thì hệ miễn dịch nhận “nhầm” thành phần nào đó của chính vật chủ là vật thể “lạ” và cũng sinh ra đáp ứng miễn dịch.

Hệ miễn dịch hoạt động như thế nào?

Đáp ứng miễn dịch ở người được chia làm 2 loại:

– Đáp ứng miễn dịch tự nhiên (miễn dịch không đặc hiệu hay miễn dịch bẩm sinh, innate immunity) là loại miễn dịch có sẵn trong cơ thể khi mới sinh ra, mang tính di truyền, không đòi hỏi phải có sự tiếp xúc trước đó của cơ thể với kháng nguyên xâm nhập lần đầu hay lần sau.

Miễn dịch tự nhiên bảo vệ cơ thể trước những “vật lạ” theo một cơ chế chung, khác với hệ miễn dịch đặc hiệu sẽ được trình bày bên dưới. Mục tiêu đầu tiên của hệ miễn dịch tự nhiên là tránh sự xâm nhập của chất độc, vi sinh vật vào cơ thể thông qua hệ thống da và niêm mạc ở mí mắt, miệng, nội tạng như hệ tiêu hóa, hệ hô hấp, hệ bài tiết… Khi hàng rào cản vật lý này bị phá vỡ như khi bị trầy xước, bị bỏng… thì các vi khuẩn như tụ cầu khuẩn có thể xâm nhập vào bên trong cơ thể, sau đó vào trong máu, gây nhiễm trùng máu.

Bên cạnh tác dụng như một hàng rào vật lý, da cũng có axit lactic và các hóa chất khác giúp tiêu diệt một vài loại vi khuẩn. Trong nước mắt và nước bọt có một nhóm men gọi là lysozyme có thể tiêu diệt một vài vi khuẩn và ký sinh trùng. Dạ dày được bảo vệ bởi axit chlorhydric có khả năng tiêu diệt hầu hết các loại vi khuẩn, ngoại trừ vi khuẩn H. pylori gây viêm loét dạ dày.

Khi vượt qua được các hàng rào đầu tiên này để thâm nhập vào bên trong cơ thể, các tác nhân gây bệnh sẽ gặp phải hai lực lượng bảo vệ khác cũng thuộc hệ miễn dịch tự nhiên (không đặc hiệu): các tế bào miễn dịch và các hợp chất bảo vệ có tên là bổ thể.

Các tế bào miễn dịch bảo vệ cơ thể thông qua các cơ chế cơ bản như sau:

• Tế bào diệt tự nhiên (natural killer cell) nhận ra vi khuẩn và sự thay đổi dù rất nhỏ trên bề mặt của các tế bào đã nhiễm bệnh. Chúng tiêu diệt vi khuẩn và các tế bào nhiễm bệnh bằng cách dính vào bề mặt các tế bào này, tiết ra hóa chất để tạo lỗ hổng trên bề mặt qua đó làm vỡ tế bào.
• Tế bào diệt tự nhiên cũng có thể kích hoạt quá trình “tự chết”, còn gọi là apoptosis, được cài đặt sẵn trong hầu hết các tế bào trong cơ thể (đây là một trong các cơ chế điều hòa sự sinh trưởng của cơ thể, giúp tiêu diệt các tế bào bị tổn thương). Quá trình này diễn ra thông qua hàng loạt các phản ứng hóa học bên trong tế bào, dẫn tới việc tế bào bị vỡ. Các mảnh vỡ này nhanh chóng được đại thực bào (phagocyte) dọn sạch để tránh ảnh hưởng đến các tế bào xung quanh.
• Một nhóm các bạch cầu tham gia hỗ trợ bằng cách tiết ra các hóa chất vào máu, huy động các tế bào ở các vùng khác của cơ thể tập trung đến vùng nhiễm bệnh qua việc tăng lưu lượng máu đến vùng nhiễm bệnh.
• Một loại bạch cầu khác là đại thực bào, nuốt chửng vi khuẩn vào các túi dịch chứa đầy các hợp chất oxy hóa mạnh và men (enzyme) để tiêu diệt chúng.

Hiệu quả bảo vệ của những bạch cầu này sẽ bị yếu đi nhiều ở những bệnh nhân hóa trị, ung thư máu hoặc một vài bệnh khác. Do đó, những tác nhân gây bệnh, thông thường lành tính vẫn có thể gây ra tử vong ở những bệnh nhân này.

Các hợp chất bảo vệ/bổ thể trong mô và dịch cơ thể bám vào bề mặt của vi khuẩn, giúp đại thực bào tiêu diệt chúng dễ dàng hơn. Ngoài ra cũng có các cơ chế bảo vệ khác phức tạp hơn của các hợp chất này nằm ngoài phạm vi của bài viết.

– Miễn dịch đặc hiệu (miễn dịch mắc phải/thu được, acquired immunity): là loại miễn dịch có sự tham gia của kháng thể được tạo ra sau khi cơ thể tiếp xúc với một kháng nguyên/chất lạ nào đó. Hệ miễn dịch này có tính đặc hiệu cao (có nghĩa là nhắm vào từng loại kháng nguyên cụ thể), và được duy trì trong bộ nhớ.

Cũng như miễn dịch tự nhiên, miễn dịch đặc hiệu bao gồm 2 phương thức: miễn dịch qua trung gian tế bào và miễn dịch dịch thể.

Sự tham gia của các tiểu quần thể lympho T trong tiêu diệt kháng nguyên được gọi là đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Sự tham gia của các lympho B thông qua sản xuất kháng thể để tiêu diệt kháng nguyên được gọi là đáp ứng miễn dịch dịch thể. Miễn dịch dịch thể là nền tảng khoa học của vaccine cũng như sự bảo vệ của sữa mẹ đối với trẻ sơ sinh.

Sau khi bị kích thích bởi kháng nguyên của vật thể lạ và dưới sự hỗ trợ của tế bào lympho T, một số tế bào lympho B sẽ biệt hóa thành các bộ máy sản xuất kháng thể, gọi là “plasma cell” hay tương bào. Khi hoạt động ở mức cao nhất, các tế bào này có thể sản xuất ra hàng ngàn phân tử kháng thể mỗi giây trong vài giờ liên tục. Kháng thể đóng vai trò chính trong việc chống lại bệnh và phòng một số bệnh thông thường. Hầu hết các tương bào chỉ có thời gian sống ngắn. Khi qua khỏi cơn bệnh, một số tương bào sẽ chuyển hóa thành loại tế bào có thời gian sống dài cư ngụ ở một số nơi trong cơ thể, duy trì lượng kháng thể ở mức thấp trong máu, giúp chống lại bệnh tật khi chúng tái xuất hiện.

Một số tế bào lympho B sẽ biệt hóa thành tế bào nhớ, tồn tại trong các hạch bạch huyết. Chúng chứa “ký ức” về kháng thể kháng bệnh mà cơ thể từng gặp phải và sẵn sàng được hoạt hóa khi cơ thể lại bị tấn công bởi cùng loại kháng nguyên. Khi được hoạt hóa, tế bào nhớ này sẽ nhanh chóng sản sinh ra các plasma cell/tương bào để sinh ra kháng thể, đồng thời tiếp tục tối ưu hóa tính đặc hiệu của kháng thể trong quá trình chiến đấu với mầm bệnh.

Kết luận: Hệ thống miễn dịch trong cơ thể hoạt động liên tục, căng thẳng hơn ta từng nghĩ để bảo vệ cơ thể khỏi sự tấn công của các loại virus, vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, ký sinh trùng… Hệ miễn dịch vì vậy thường là rất khỏe mạnh một cách tự nhiên, trừ những bệnh nhân có hệ miễn dịch suy yếu như bệnh nhân AIDS, ung thư, điều trị hóa trị… Tuy nhiên, cũng cần lưu ý là ngay cả hệ miễn dịch của một người khỏe mạnh cũng không phải là có sức mạnh tuyệt đối trước sự tấn công của mọi loại mầm bệnh. Do vậy, ngay chính hệ miễn dịch cũng hoạt động theo nguyên tắc nhiều tầng bảo vệ: từ vật lý, hóa học đến sinh học, từ hệ miễn dịch tự nhiên đến hệ miễn dịch đặc hiệu. Khi tầng bảo vệ này thất bại thì cơ thể sẽ huy động tầng bảo vệ kế tiếp. Trong nhiều trường hợp, ngay cả tầng bảo vệ cao nhất của hệ miễn dịch cũng không hoạt động hiệu quả. Vì vậy, niềm tin rằng chỉ cần giữ vệ sinh cá nhân, ăn uống lành mạnh sẽ giúp tránh được mọi loại bệnh là sai lầm. Những phương thức sống đáng hoan nghênh này chỉ làm giảm khả năng mắc bệnh và tăng khả năng phòng bệnh cho những bệnh lý có thể chống chọi được bằng hệ miễn dịch thông thường, chứ không loại trừ được hoàn toàn khả năng mắc bệnh.

Mối liên hệ giữa sữa mẹ và vaccine đến khả năng miễn dịch của trẻ em sẽ được bàn chi tiết trong các bài viết sau.