Đáp ứng miễn dịch đối với sự xâm nhập của H. pylori

Bài viết bởi Thạc sĩ, Bác sĩ Mai Viễn Phương - Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park

Các yếu tố độc lực của H. pylori và vai trò của nó trong các bệnh toàn thân. Để tồn tại trong điều kiện dạ dày tăng động, không thuận lợi, H. pylori tổng hợp một số yếu tố độc lực vừa cải thiện điều kiện cho hoạt động sống trong môi trường axit vừa có tác dụng làm tổn thương niêm mạc dạ dày.

Trong công trình của mình, Kao và cộng sự đã lưu ý rằng khi xâm nhập vào dạ dày vật chủ, H. pylori sử dụng hoạt tính của men urease để trung hòa axit clohydric là một trong những yếu tố bảo vệ và có tác dụng kháng khuẩn rõ rệt. Quy định tổng hợp urease được mã hóa bởi một số gen được gọi là cụm gen urease. Bộ gen này bao gồm các đơn vị xúc tác ( urê A / B ), một kênh urê phân hóa axit ( urêI ) và các protein lắp ráp phụ (urê EH).

Điều đáng quan tâm là sự tổng hợp urease phụ thuộc vào độ pH xung quanh vi khuẩn: Các kênh ureI đóng chặt ở pH 7,0 và mở hoàn toàn ở pH 5,0. Tức là, khi điều kiện bên ngoài thay đổi, cụ thể là khi độ axit trong lòng dạ dày tăng lên, H. pylori sẽ giải phóng men urease thủy phân urê thành CO2 và amoniac (NH3), sau đó liên kết với nước và tạo thành amoni hydroxit không ổn định. Chuỗi phản ứng sinh hóa này dẫn đến kiềm hóa trung bình. Cơ chế vượt qua hàng rào axit này là cực kỳ quan trọng đối với sự tồn tại của vi khuẩn cùng với hình dạng xoắn ốc, thành tế bào nhẵn và chuyển động xoắn ốc. Schoep và cộng sự đã chứng minh rằng vi khuẩn âm tính với urease không có khả năng xâm nhập vào niêm mạc dạ dày của lợn con bằng gnotobiotic.

Một yếu tố độc lực quan trọng khác thúc đẩy sự lây lan của vi khuẩn đến biểu mô dạ dày là khả năng di chuyển của vi khuẩn này do sự hiện diện của 4-7 trùng roi có vỏ di động. Trùng roi là một cơ quan phức tạp bao gồm một số loại tiểu đơn vị protein và bao gồm thân đáy, móc và sợi. Có một số loại nhu động do trùng roi: “nhu động bơi lội”, “nhu động lan rộng”, và “nhu động bầy đàn”. Cùng với hoạt tính của urease, nhu động của trùng roi đã được chứng minh là một yếu tố cần thiết cho sự xâm nhập của niêm mạc dạ dày. Cũng có những nghiên cứu chứng minh tầm quan trọng hàng đầu của trùng roi trong việc hình thành màng sinh học vi sinh vật trên bề mặt niêm mạc dạ dày.

Sự bám dính của vi khuẩn là giai đoạn quan trọng của quá trình xâm nhập, quyết định toàn bộ quá trình tồn tại của H. pylori trong dạ dày. Tài liệu mô tả các phân tử kết dính (protein màng ngoài), chẳng hạn như protein liên kết kháng nguyên máu A, chất kết dính liên kết axit sialic, protein hoạt hóa bạch cầu trung tính, protein sốc nhiệt (Hsp) 60, protein liên kết với kháng nguyên (AlpA và AlpB), Protein màng ngoài của H. pylori , và chất kết dính gắn kết LacDiNAc. Trong số các yếu tố chính của sự xâm nhập, các yếu tố độc lực có tác động gây tổn hại trực tiếp đến biểu mô niêm mạc dạ dày có thể được tách ra; đây là cagA, γ-glutamine transferase, yêu cầu nhiệt độ cao A và hút chân không cytoxin A (vacA).

Protein CagA

CagA là một protein có tính kháng nguyên cao với trọng lượng phân tử 120-145 kDa. Vị trí của gen chịu trách nhiệm tổng hợp cagA và hệ thống bài tiết loại IV (T4SS) được đặt tên là đảo gây bệnh cag. CagA hoạt động nội bào qua các tế bào biểu mô thông qua T4SS: Sau này tạo thành cấu trúc tiêm mao giống như ống tiêm, qua đó phân tử cagA đi vào tế bào biểu mô vật chủ. Sau khi chuyển vị vào tế bào, cagA trải qua quá trình phosphoryl hóa ở mặt trong của màng tế bào chất của tế bào biểu mô và do đó có được hoạt động sinh hóa. Thực nghiệm đã phát hiện ra rằng những con chuột có thẩm quyền phosphoryl hóa cagA đã phát triển các bệnh ung thư, chẳng hạn như ung thư biểu mô tuyến đường tiêu hóa, bệnh bạch cầu dòng tủy và u lympho tế bào B. Hơn nữa, các quá trình gây bệnh này không được quan sát thấy ở các dạng kháng phosphoryl hóa. Tác dụng di truyền bệnh chính của cagA là tăng cường hoạt động phân bào của tế bào biểu mô dạ dày, góp phần gây ác tính nếu vi khuẩn tồn tại lâu dài.

Protein VacA

VacA là một protein có trọng lượng phân tử 88 kDa, bao gồm hai tiểu đơn vị (p33 và p55) và có nhiều tác động di truyền bệnh. Sau quá trình nội hóa protein, các lỗ xốp lớn được hình thành trong màng tế bào chất của tế bào biểu mô dạ dày, điều này làm cho tế bào dễ bị tác động của men urease vi khuẩn hơn. Ngoài thời điểm đó, việc khởi động một loạt các phản ứng sinh hóa thúc đẩy sự tích tụ của các không bào lớn bên trong tế bào, dẫn đến sự kém cỏi về chức năng của các tế bào biểu mô. Thông qua hệ thống vận chuyển nội bào, vacA có thể đi vào ty thể, nơi nó phá vỡ tính toàn vẹn của màng trong ty thể. Điều này làm giảm điện thế xuyên màng của ty thể (∆Ψm) với sự giải phóng cytochrome C sau đó và sự hoạt hóa của protein X liên kết với yếu tố proapoptotic Bcl-2. Có dữ liệu cho thấy vacA có liên quan đến việc tránh phản ứng miễn dịch rõ rệt với sự xâm nhập của tác nhân truyền nhiễm. Điều này đạt được nhờ cả việc giảm hoạt hóa tế bào lympho T trong lớp đệm và làm gián đoạn quá trình autophagy.

Khi xâm nhập vào cơ thể người, vi khuẩn H. pylori liên tục được kiểm soát bởi hệ thống miễn dịch. Phản ứng viêm được biết đến là một dấu hiệu cho phản ứng miễn dịch đang phát triển. Trong sự tồn tại của H. pylori , trọng tâm của tình trạng viêm chủ yếu ảnh hưởng đến các tế bào biểu mô dạ dày; trong trường hợp này, phản ứng viêm liên quan đến bạch cầu trung tính, tế bào lympho, đại thực bào và tế bào đuôi gai (DC), chúng di chuyển đến vị trí nhiễm trùng qua hệ tuần hoàn
Sự tiếp xúc của các DC với các yếu tố quyết định kháng nguyên H. pylori dẫn đến việc kích hoạt tự nội tiết của nhóm tế bào T CD4 + chưa trưởng thành , tiếp theo là sự biệt hóa của chúng thành tế bào lympho T-helper (Th) 1 thông qua sản xuất interleukin (IL) -12. Có các tế bào lympho Th1 là tế bào gây viêm chính cho sự xâm nhập của H. pylori. Ngoài ra, các cytokine tiền viêm, chẳng hạn như IL-1, IL-6, yếu tố hoại tử khối u (TNF) -α, và interferon (IFN) -γ, có liên quan đến phản ứng miễn dịch

Phản ứng miễn dịch tế bào Th1 ban đầu nhằm mục đích tiêu diệt hoàn toàn tác nhân lây nhiễm

Thực nghiệm đã chứng minh rằng vacA có thể gây ra tác dụng ức chế miễn dịch đối với các tế bào của hệ thống miễn dịch, bằng cách ức chế sản xuất IL-23 của các DC. Hơn nữa, H. pylori HspB có khả năng ức chế sự tăng sinh của các tế bào T được kích thích bởi mitogen, bằng cách tăng cường tác dụng ức chế của các tế bào T điều hòa (Treg) trong cả đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và thích ứng Tương tác của H. pylori với tế bào lympho Th2 là không rõ ràng

Do sự hoạt hóa của thành phần tế bào Th1 của hệ thống miễn dịch, con đường tế bào Th2 để biệt hóa các tế bào lympho chưa trưởng thành không được cho là đóng một vai trò đáng kể trong đáp ứng miễn dịch. Đồng thời, nó đã được chứng minh rằng mức độ immunoglobulin G (IgG) là một chỉ số đáng tin cậy về sự tồn tại của H. pylori . Ở những người bị nhiễm bệnh, đáp ứng Th2 tạo ra IgG1 trong khi đáp ứng Th1 góp phần làm tăng đáng kể mức tổng thể của IgG2 thông qua sản xuất IL-2 và IFN-γ. Hiệu giá IgG2 cao hơn hiệu giá IgG1 ở bệnh nhân nhiễm H. pylori , đặc biệt ở những người bị bệnh loét. Do đó, sự tồn tại của H. pylori trong cơ thể người đi kèm với phản ứng miễn dịch rõ rệt đối với sự xâm nhập của vi khuẩn, sau đó được thay thế bằng phản ứng miễn dịch dung nạp. Thực tế này có thể cho thấy rằng mối quan hệ giữa H. pylori và vật chủ là cộng sinh.

Tài liệu tham khảo

Reshetnyak VI, Burmistrov AI, Maev IV. Helicobacter pylori: Commensal, symbiont or pathogen? . World J Gastroenterol 2021; 27(7): 545-560 [PMID: 33642828 DOI: 10.3748/wjg.v27.i7.545]