Tế bào T hỗ trợ và cơ chế hoạt động trong hệ miễn dịch

Bài viết bởi ThS. Bùi Việt Anh và Tạ Văn Thành - Khối Liệu pháp tế bào, Trung tâm Công nghệ cao Vinmec

Tế bào T hỗ trợ được phát hiện vào năm 1966 bởi một nhóm các nhà khoa học ở trường Đại học Colorado của Mỹ. Tế bào T hỗ trợ (hay tế bào T CD4+) là các tế bào dòng lympho có nguồn gốc từ tủy xương, được biệt hóa và trưởng thành trong tuyến ức. Sau khi trưởng thành chúng sẽ di chuyển đến các mô ngoại biên, hạch bạch huyết hoặc tuần hoàn trong máu ngoại vi.

1. Tế bào T hỗ trợ

Trong đáp ứng miễn dịch, tế bào T hỗ trợ không chỉ kích hoạt tế bào B sản xuất kháng thể mà còn hoạt hóa hàng loạt các tế bào khác trong hệ miễn dịch như tế bào T gây độc, đại thực bào, bạch cầu trung tính, tế bào giết tự nhiên... Vì vậy, chúng giữ vai trò quyết định trong các đáp ứng của hệ miễn dịch chống lại tác nhân gây bệnh.

2. Cơ chế hoạt động của tế bào T hỗ trợ trong hệ miễn dịch

2.1. Sự hoạt hóa tế bào T hỗ trợ

Tế bào T hỗ trợ đóng một vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch đáp ứng cho nên việc hoạt hóa chúng đòi hỏi một quá trình được kiểm soát rất nghiêm ngặt. Trước tiên, tế bào trình diện kháng nguyên (tế bào đuôi gai và đại thực bào) thực hiện bắt giữ các mảnh vỡ tế bào, tế bào hay đoạn peptide có nguồn gốc từ những tác nhân gây bệnh để xử lý chúng trước khi trình diện các sản phẩm là kháng nguyên lạ lên phức hệ phù hợp tổ chức chính – MHC lớp II. Đồng thời với quá trình trên, tế bào trình diện kháng nguyên hoạt hóa để biểu hiện thụ thể B7. Sau đó, tế bào T hỗ trợ được hoạt hóa thông qua hai tín hiệu kích hoạt từ tế bào trình diện kháng nguyên bắt nguồn từ liên kết đặc hiệu: (1) thụ thể tế bào T (TCR) với kháng nguyên lạ do phân tử MHC lớp II trình diện trên bề mặt tế bào trình diện kháng nguyên ; (2) phối tử CD28 của tế bào T với thụ thể B7 trên bề mặt tế bào trình diện kháng nguyên. Trong trường hợp tín hiệu kích hoạt thứ hai không xảy ra do sự thiếu vắng thụ thể B7 trên tế bào trình diện kháng nguyên, tế bào T hỗ trợ sẽ bất hoạt hoặc chết theo chu trình.

2.2. Chức năng của tế bào T hỗ trợ

Sau khi hoạt hóa, tế bào T hỗ trợ tham gia tích cực vào đáp ứng miễn dịch thông qua việc hỗ trợ các tế bào miễn dịch khác và tổ chức phản ứng miễn dịch. Một trong những chức năng quan trọng nhất của tế bào T hỗ trợ chính là kích hoạt tế bào B trở thành tế bào plasma để sản xuất kháng thể chống lại tác nhân gây bệnh và tế bào B ghi nhớ có khả năng ghi nhớ kháng nguyên đã gặp trước đó để nhanh chóng phản ứng nếu gặp lại kháng nguyên này. Tế bào T hỗ trợ còn có vai trò kiểm soát quá trình sản xuất kháng thể của tế bào plasma thông qua các cytokine: (1) Interleukine-4 kích thích sản xuất kháng thể IgG và IgE; (2) Interleukine-5 kích thích sản xuất kháng thể IgA.

Chức năng quan trọng khác của tế bào T hỗ trợ là kích thích các đại thực bào và tế bào bạch cầu trung tính tham gia vào quá trình đáp ứng viêm. Khi các tác nhân ngoại lai xâm nhập vào cơ thể, tế bào T hỗ trợ tiết ra các cytokine kích thích tủy xương tăng cường sản xuất các tế bào bạch cầu đơn nhân (tiền đại thực bào) và tế bào bạch cầu trung tính cũng như tiết ra các chemokine để huy động các tế bào này di chuyển đến vị trí nhiễm trùng để tiêu diệt các tác nhân gây bệnh. Bên cạnh đó, tế bào T hỗ trợ còn tiết Interferon Gamma (IFN-γ) kích thích các đại thực bào hoàn thiện chức năng như tăng cường sản xuất lysozyme và các hợp chất gây độc tế bào vi khuẩn.

Tế bào T hỗ trợ còn thể hiện vai trò quan trọng của mình bằng cách tiết ra Interleukine-2 để kích thích các tế bào giết tự nhiên NK, tế bào T gây độc và chính tế bào T hỗ trợ. Interleukine-2 sẽ liên kết đặc hiệu với thụ thể IL-2R được biểu hiện trên bề mặt các tế bào lympho giúp cho các tế bào này tăng sinh, ức chế lại quá trình chết tự nhiên và lão hóa tế bào. Nhờ có Interleukine-2, các tế bào lympho tăng sinh về mặt số lượng và thời gian sống của của mình để kích hoạt các đáp ứng miễn dịch chống lại tác nhân gây bệnh.

Ngoài ra, tế bào T hỗ trợ còn tiết ra hàng loạt các cytokine quan trọng khác như Interleukine 9, Interleukine 10, Interleukine 13, Interleukine 21... có chức năng điều hòa và kích hoạt hầu hết các tế bào miễn dịch khác trong cơ thể.

3. Tiềm năng của tế bào T hỗ trợ trong trị liệu tế bào

Với khả năng kích hoạt hàng loạt các loại tế bào khác nhau trong hệ miễn dịch để chống lại tác nhân gây bệnh, tế bào T hỗ trợ cho thấy được chúng có nhiều tiềm năng ứng dụng trong trị liệu tế bào. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra tế bào T hỗ trợ có khả năng làm giảm kích thước khối u thông qua sự kích hoạt tế bào T gây độc. Các nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng áp dụng tế bào T hỗ trợ trong điều trị một số loại ung thư như u nguyên bào thần kinh đệm, ung thư vú, ung thư buồng trứng và hỗ trợ điều trị bệnh suy giảm miễn dịch do vi rút HIV gây ra đã đem lại những kết quả tích cực.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1. Claman H. N., Chaperon E. A., & Triplett R. F. (1966). “Thymus-Marrow Cell Combinations. Synergism in Antibody Production.” Experimental Biology and Medicine, vol. 122, no. 4, p. 1167–1171. doi: 10.3181/00379727-122-31353.
2. Luckheeram R. V., Zhou R., Verma A. D. and Xia B. (2012). “CD4+ T Cells: Differentiation and Functions.” Clinical and Developmental Immunology, doi:10.1155/2012/925135.
3. Crotty S.,(2015) “A brief history of T cell help to B cells” Nat Rev Immunol, 15(3):185-9. doi: 1xd0.1038/nri3803.
4. Kumar B. V., Connors T. and Farber D. L. (2018). “Human T cell development, localization, and function throughout life” Immunity Review, 48(2): 202–213. doi: 10.1016/j.immuni.2018.01.007.
5. Sharon L. and Catherine B. (2013). “T cell therapies for HIV”. Immunotherapy, 5(4): 407–414. doi:10.2217/imt.13.23.