Thân thể người được ví như tiểu vũ trụ với những cơ chế vô cùng thông minh và tinh vi. Lớp lớp tế bào cũng như các sinh mệnh tương tác hoạt động qua lại với nhau cùng bảo vệ vật chủ. Giống như cảnh sát, hệ thống miễn dịch sẽ liên tục tra hỏi các hệ thống trong cơ thể để loại bỏ tế bào bất thường.Trong quá trình chống lại nhiễm trùng, các tế bào miễn dịch có thể làm hỏng hoặc phá hủy các mô khỏe mạnh.
Một trăm năm trước, nhà khoa học Nhật Bản Y. Shirai đã công bố một phát hiện bí ẩn: khi cấy mô khối u vào cơ thể chuột, hệ miễn dịch đã phá vỡ tế bào u. Nhưng khi được ghép vào não chuột, khối u lại lớn lên. Các khối u dường như có thể ẩn náu an toàn trong não, thoát khỏi tác động của hệ miễn dịch. Nhiều kết quả thí nghiệm tương tự đưa đến nhận thức rằng não có “đặc quyền miễn dịch”, tức có khả năng né khỏi sự tra hỏi của hệ miễn dịch. Các nhà khoa học cho rằng có thể hệ miễn dịch muốn bảo vệ tế bào thần kinh khỏi tổn thương hơn bảo vệ các tế bào khác như tế bào gan hoặc tế bào da, bởi vì tế bào thần kinh thường không thể tái tạo. Justin Rustenhoven, một nhà miễn dịch học tại Đại học Washington ở St. Louis, cho biết: “Nếu tế bào não chết, con người sẽ chết. Tế bào não không thể thay thế".
Tuy nhiên, trong vài thập kỷ qua, khái niệm “đặc quyền miễn dịch” của não bộ đã dần bị phủ nhận. Khi theo dõi các tế bào miễn dịch đi từ máu vào hệ thống thần kinh ở những động vật mắc bệnh não, các nhà nghiên cứu nhận thấy những con chuột bị suy giảm chức năng não/nhận thức thường thiếu tế bào miễn dịch. Mới đây, Rustenhoven và các cộng sự đã xác định được cơ chế hoạt động của hệ miễn dịch tại não bộ. Nghiên cứu được đăng trên Chuyên đề khoa học Cell cho thấy hệ miễn dịch hoạt động từ xa để liên tục kiểm tra não bộ và tìm ra dấu hiệu bất thường. Các tế bào miễn dịch, thay vì hoạt động trong não bộ, đi tuần tra bên lề cho đến khi phát hiện ra mối đe dọa.
Sử dụng phương pháp hình ảnh và dấu vết, các nhà nghiên cứu đã theo dõi sơ đồ di chuyển của tế bào để tìm hiểu cơ chế miễn dịch trong não. Họ thấy rằng các kháng nguyên sinh ra khi có mầm bệnh đã được rửa sạch khỏi não theo dòng chảy của dịch tủy não. Chất lỏng này chảy qua hệ thống mạch cuốn theo các kháng nguyên và tích tụ ở phần sau của não. Tại đây, trong khu vực xung quanh xoang màng cứng, (là bộ phận trên viền não dẫn chất lỏng ra ngoài cơ thể) các kháng nguyên đến gần các tế bào miễn dịch. Hệ thống mạch uốn quanh phía sau não hoạt động như một trung tâm miễn dịch. Các nhà nghiên cứu đã theo dõi các kháng nguyên và các chất khác vượt qua lớp màng não rồi tiếp xúc với tế bào miễn dịch đợi sẵn ở lớp vỏ não. Khi tế bào miễn dịch phát hiện ra kháng nguyên đáng lo ngại, giống như một kháng nguyên gợi ý bệnh tật, chúng sẽ bắt đầu một chuỗi phản ứng tạo ra phản ứng miễn dịch.
-
- Các tế bào miễn dịch (màu vàng và màu tím) đóng xung quanh một xoang (mòng két) ở phía sau não bộ sẽ bắt đầu phản ứng miễn dịch nếu chúng phát hiện ra các kháng nguyên đáng lo ngại. Nguồn ảnh: Justin Rustenhoeven / Đại học Washington
“Phát hiện này thách thức nhận thức giáo điều trước đây”, chia sẻ từ Samantha Dando, giảng viên về vi sinh lâm sàng tại Học viện Công nghệ Queensland ở Úc. Phòng thí nghiệm Kipnis từ Đại học Y Washington University đã đặt câu hỏi về đặc quyền miễn dịch khi khám phá ra hệ thống mạng uốn quanh sau não. “Cơ chế miễn dịch của não diễn ra bình thường, giống như bất kỳ mô nào khác”. Jonathan Kipnis cho biết: “Thay vì tác động miễn dịch bên trong mô, não đã đẩy hoạt động miễn dịch ra rìa ngoài”.
Giống như Shirai và nhiều nhà nghiên cứu thần kinh học, nhóm nghiên cứu của Đại học Washington đã tiến hành các thí nghiệm trên chuột. Nhưng các nhà nghiên cứu cũng xác nhận một số phát hiện quan trọng trong mô người sau khi chết. Và họ lưu ý rằng cấu trúc dẫn chất lỏng tủy sống ra khỏi não ở người rất giống với cấu trúc ở chuột. Scott Mueller, nhà vi sinh vật học và miễn dịch học tại Đại học Melbourne, đồng ý về cơ chế miễn dịch giống nhau giữa các loài động vật có vú.
Phát hiện mới giúp làm rõ một chi tiết trong nghiên cứu chuột năm 1921 của Shirai: đúng là các khối u sống sót và lớn lên khi được cấy vào một số vị trí trong não chuột, nhưng khi ông đặt các khối u ngay cạnh não thất - hiện được biết đến là vị trí mà não sản xuất chất lỏng quét kháng nguyên đến các tế bào miễn dịch - thì các khối u đã không tồn tại. Nghiên cứu mới đã lý giải vì sao các khối u gần tâm thất đẩy rất nhiều kháng nguyên ra rìa não, gây ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ. Các khối u ở xa hơn thải ra ít kháng nguyên hơn, gây ra phản ứng miễn dịch yếu, một phản ứng mà khối u có thể vượt qua.
Nghiên cứu của Rustenhoven và cộng sự cho thấy não không hoàn toàn tách biệt khỏi hệ thống miễn dịch. Chỉ là hệ miễn dịch rà soát và xử lý các vấn đề bất thường trong não theo cách khác với các bộ phận khác. Phải chăng các bệnh lý thần kinh khởi phát từ trục trặc giữa não và hệ thống miễn dịch, chứ không phải do các vấn đề bên trong não? Theo Rustenhoven, xoang màng cứng là một vị trí quan trọng để nghiên cứu các bệnh như đa xơ cứng, bệnh Alzheimer cũng như các phương pháp điều trị tiềm năng.
Nguyễn Hảo
Theo Quantamagazine
