[Kiến Thức Y Khoa] Bác Sĩ Giải Thích Về Bão Cytokine Trong Covid-19

Giải đáp: Bão Cytokine trong COVID-19 có ý nghĩa gì?

Chào bạn Huyền Trang, đối với thắc mắc “Bão Cytokine trong COVID-19 có nghĩa là gì?” của bạn, bác sĩ của Đa khoa Phương Nam xin giải đáp như sau:

1. Bão Cytokine là gì?

Trước khi đi sâu vào vấn đề bão Cytokine trong COVID-19 thì chúng ta cùng tìm hiểu về bão Cytokine hay Cytokine storm trước nhé!

Cytokine storm là một trong những thuật ngữ khoa học miêu tả quá trình hệ miễn dịch của cơ thể phản ứng một cách dữ dội, xuất hiện lần đầu vào năm 1993 trong 1 bài báo khoa học nghiên cứu về bệnh “Graft-versus-host disease” – Ghép chống chủ.

Nhưng nó chỉ được biết đến rộng rãi và sử dụng thường xuyên vào thế kỷ 21, khi các nhà khoa học nghiên cứu nhiều hơn về bệnh truyền nhiễm có liên quan đến các loại virus như virus Sars – Covi (gây bệnh viêm phổi), virus group A streptococus, cytomegalovirus, infuenza virus, Epstein-Barr virus, variola virus,…

Đặc biệt, kể từ 2005, khi virus H5N1 gây ảnh hưởng đến con người, thì thuật ngữ Cytokine storm càng được dùng nhiều hơn.

Trên mặt lý thuyết thì Cytokine storm được hiểu là tình trạng các Cytokine tiết ra từ tế bào trong hệ thống miễn dịch bị tăng lên một cách đột ngột, không thể kiểm soát do bị virus và các tác nhân khác kích thích.

Trong đó, Cytokine là một quần thể, chứa nhiều hoạt chất prrotein được các tế bào tiết ra với mục đích tham gia trực tiếp cũng như dẫn truyền tín hiệu nội bào vào quá trình giao tiếp giữa những tế bào ở bên trong cơ thể.

Hiện nay, chức năng hoạt động của Cytokine thường căn cứ vào 3 cơ chế gồm:

• Endocrine: Cơ chế kích hoạt nội tiết. Thường thì Cytokine sẽ được 1 hoặc nhiều tế bào cùng tiết ra, sau đó tác động lên những tế bào ở những vị trí khác nhau trên cơ thể.
• Paracrine: Đây là cơ chế kích hoạt tế bào xung quanh. Lúc này các tế bào sẽ tiết ra Cytokine và tác động trực tiếp lên những tế bào ở xung quanh nó.
• Autocrine: Cơ chế tự kích hoạt của tế bào – Ở trường hợp này, tế bào mẹ sẽ tiết ra Cytokine và kích hoạt luôn tế bào này.
• Cytokine có khả năng tham gia vào việc biệt hóa của tế bào ở trong cơ thể, quá trình kiểm soát tăng sinh cũng như kích hoạt phản ứng miễn dịch. Cụ thể, với từng chức năng khác nhau, chúng sẽ có mục đích hoạt động khác nhau, chi tiết như sau:

Bão Cytokine thường bắt đầu khi cơ thể xảy ra phản ứng viêm ở nơi bị tổn thương, sau đó lan nhanh ra các bộ phận khác của cơ thể và cả hệ tuần hoàn.

Thường thì phản ứng miễn dịch cấp tính sẽ do 5 yếu tố sau tạo thành: Rubor – đỏ, tumor – sưng, calor – gây tăng nhiệt độ tại vị trí viêm, dolor – đau, và functio laesa – mất chức năng hoạt động.

Đặc biệt khi bị viêm phổi cấp, bão Cytokine sẽ đổ bộ vào phế nang, kích hoạt quá trình miễn dịch và thu hút các tế bào của hệ thống miễn dịch tiết ra Cytokine để chống lại virus. Và vì phổi là cơ quan đóng vai trò hô hấp, trao đổi không khí cho toàn bộ cơ thể nên việc Cytokine phát tán vào máu thường dễ dàng vì phổi chứa nhiều mạch máu, lưới bạch huyết.

Và một khi Cytokine bị pha loãng trong máu, các tế bào và phế nang sẽ càng kích thích phổi tiết ra nhiều Cytokine hơn nữa, khiến hệ miễn dịch phản ứng thái quá và dẫn đến viêm phổi không thể kiểm soát.

Chính vì vậy, những trường hợp bệnh nhân bị suy hô hấp hoặc viêm phổi cấp do virus gây bệnh chính là hệ quả của việc virus tấn công, kích hoạt bão Cytokine, khiến quá trình viêm nhiễm mất kiểm soát tại phổi.

Việc bão Cytokine trong COVID-19 là một trong những trường hợp điển hình của việc phổi bị suy, viêm do kích ứng Cytokine, khiến hệ tuần hoàn, hệ hô hấp bị tê liệt, nên bệnh nhân dễ tử vong hơn.

2. Bão Cytokine trong COVID-19 có ý nghĩa gì?

Bão Cytokine trong COVID-19 có thể hiểu là tình trạng hệ hô hấp, tuần hoàn bị kích thích, dẫn đến phản ứng miễn dịch thái quá, tiết ra quá nhiều Cytokine, khiến cơ thể rơi vào trạng thái nguy hiểm.

Bên cạnh đó, khi phế nang phổi bị Covid tấn công, nó sẽ khiến đại thực bào ở phổi bi kích hoạt. Những đại thực bào này sẽ tiết ra TNFα và IL-6, IL-10 và thu hút tế bào T CD8+ và T CD4+ nhờ vào sự gia tăng hoạt chất T Cytokine ở phế nang. Sau đó, từ mạch máu, những chất này dẫn đi vào phế nang và kích hoạt quá trình thực bào tế bào máu diễn ra.

Phần lớn Cytokine đều có xu hướng tăng lên khi bị virus Covid – 19 tấn công, nó sẽ bao gồm: IL-2, IL-7, tumor necrosis factor-α, granulocyte-colony INF-γ inducible protein 10, inflammatory protein 1-α, monocyte chemoattractant protein 1, stimulating factor, macrophage.

Ngoài ra, những tế bào T và đại thực bào khi bị kích thích sẽ tiết ra nhiều Cytokine khác như IL-2R, IL-10, TNFα, IL-06. Việc lặp lại liên tục việc này làm giảm số lượng tế bào T CD4+ và CD8+ cũng như kích hoạt cơn bão Cytokine diễn ra mạnh mẽ hơn.

Cơ chế MSCs trong điều hoà cơn bão Cytokines

Dựa trên nghiên cứu lâm sàng và nghiên cứu của nhiều chuyên gia thì để điều hòa bão Cytokine trong COVID-19, các bác sĩ sẽ căn cứ vào các cơ chế dưới đây:

1. Cơ chế kháng viêm

Đối với cơ chế kháng viêm (còn được gọi là cơ chế điều hòa miễn dịch) thì nó được xem như là cơ chế tạo ra sự riêng biệt của tế bào gốc trung mô trong quá trình ứng dụng lâm sàng. Hơn nữa, khi nghiên cứu trên các loại vật như chuột về tình trạng viêm phổi thì hoạt chất được tiết ra từ MSCs là IL-01 có thể hỗ trợ việc ức chế quá trình hoạt hóa tế bào T cũng như giúp bất hoạt việc sản xuất TNFα.

Bên cạnh đó, hoạt chất TSG – 6 do MSCs tiết ra còn hỗ trợ quá trình đại thực bào tiết ra Cytokine trong mô hình viêm phổi. MSCs còn tiết ra IGF – 1 để điều hòa quá trình miễn dịch cũng như tăng sinh của đại thực bào.

2. Điều hòa quá trình thẩm thấu của các tế bào nội mô phế nang

Các tổn thương ở phế nang phổi có thể dẫn đến viêm phổi cấp, tràn dịch phổi, khiến Cytokine bị giải phóng vào trong mạch máu. Việc truyền tế bào gốc vào phổi đang bị viêm cho động vật cho thấy tế bào nội mô phế nang có thể bảo vệ tốt trong quá trình chết theo quy trình hoặc chế do hoại tử,…

Viêm phổi cấp có thể dẫn đến tràn dịch phổi, khiến Cytokine giải phòng vào mạch máu.

3. Điều hóa quá trình thẩm thấu của các tế bào ngoại mô phế nang

Việc niêm mạc bị tổn thương chính là nguyên nhân gây ra viêm phổi cấp, ảnh hưởng đến sự phá vỡ mạch máu, rào chắn phế nang, khiến phế nang không còn toàn diện.

Tế bào MSCs khi được nuôi chung với tế bào phế nang bị thương tổn thì có thể làm đảo ngược quá trình thẩm thấu TNFα, IL-01, interferon-gamma. Giúp tế bào phế nang tránh khỏi sự tấn công của tế bào miễn dịch. Hơn nữa, Angiopoietin-1 do MSCs tiết ra còn giúp tế bào mô phế nang tránh khỏi sự phá vỡ cấu trúc, ổn định tế bào nội mô.

Quá trình đào thải dịch bên trong phổi

Một trong những công đoạn quan trọng để giúp phục hồi phổi sau khi bị tổn thương do Covid 19 đó là quá trình đào thải dịch thể trong phế nang. Thường thì dich này sẽ được các mao mạch ở phế nang đào thải và FGF-7 do MSCs tiết ra sẽ kích hoạt quá trình này.

1. Kháng viêm nhiễm

Bên cạnh khả năng điều hòa khả năng miễn dịch, MSCs còn có khả năng kháng viêm. Điều này được thể hiện qua việc kích hoạt các tế bào miễn dịch ở phế nang như monocytes, neutrophils,… từ đó loại trừ những yếu tố gây viêm.

2. Chống tế bào tự chết

Trong điều kiện ARDS, quá trình tế bào phế nang và miễn dịch tự chết đi sẽ xảy ra rất nhiều. Nên việc tương tác giữa các tế bào sẽ cho thấy được khả năng điều hòa cơ chế tự chết của tế bào, giúp tăng khả năng các tế bào tổn thương được phục hồi.