Tái tạo hệ thống miễn dịch để chống lại bệnh lao

Alissa Rothchild, trợ lý giáo sư tại Khoa Khoa học Động vật và Thú y tại UMass Amherst và là tác giả chính của bài báo cho biết: “Chúng ta hít thở hàng nghìn lít không khí mỗi ngày.

"Quá trình thiết yếu này khiến chúng ta cực kỳ dễ bị tổn thương khi hít phải tất cả các loại mầm bệnh có khả năng lây nhiễm mà hệ thống miễn dịch của chúng ta phải phản ứng."

Hệ thống, số nhiều. Khi nghĩ đến khả năng miễn dịch, chúng ta thường nghĩ đến hệ thống miễn dịch thích ứng, đó là khi trước đó tiếp xúc với mầm bệnh - chẳng hạn như một phiên bản suy yếu của bệnh thủy đậu - sẽ dạy cho hệ thống miễn dịch những gì cần đề phòng.

Tiêm chủng là công cụ phổ biến nhất mà chúng tôi sử dụng để dạy cho hệ thống miễn dịch thích ứng của mình những điều cần chú ý.

Mặc dù hệ thống miễn dịch thích ứng là trọng tâm chính của hầu hết các nghiên cứu về vắc xin (hãy nghĩ đến kháng thể bảo vệ do vắc xin COVID-19 tạo ra), nhưng nó không phải là cơ quan phản ứng đầu tiên của cơ thể - đó sẽ là hệ thống miễn dịch bẩm sinh và các đại thực bào của nó.

Các đại thực bào là những người bảo vệ hàng đầu trong các mô, nhận biết và tiêu diệt mầm bệnh, đồng thời kêu gọi dự phòng.

Một cách họ làm điều này là kích hoạt các chương trình gây viêm khác nhau có thể thay đổi môi trường mô.

Trong trường hợp phổi, các đại thực bào này được gọi là đại thực bào phế nang (AM). Chúng sống trong các phế nang của phổi, các túi khí nhỏ nơi oxy đi vào máu -- nhưng, như Rothchild đã chỉ ra trong bài báo trước, AM không tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ khi chúng bị nhiễm Mtb lần đầu.

Sự thiếu phản ứng này dường như là một vết nứt trên lớp áo giáp của cơ thể mà Mtb khai thác để gây ra tác động tàn khốc như vậy.

Rothchild nói: "Mtb lợi dụng phản ứng miễn dịch và khi chúng lây nhiễm vào một AM, chúng có thể sao chép bên trong nó trong một tuần hoặc lâu hơn. Chúng biến AM thành một con ngựa thành Troy một cách hiệu quả, trong đó vi khuẩn có thể ẩn náu khỏi khả năng phòng vệ của cơ thể.”

“Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể thay đổi bước đầu tiên này trong chuỗi lây nhiễm?” Rothchild tiếp tục.

"Điều gì sẽ xảy ra nếu AM phản ứng hiệu quả hơn với Mtb? Làm thế nào chúng ta có thể thay đổi phản ứng miễn dịch bẩm sinh của cơ thể? Các nghiên cứu trong khoảng 10 năm qua đã chứng minh rằng hệ thống miễn dịch bẩm sinh có khả năng trải qua những thay đổi lâu dài, nhưng chúng ta chỉ mới bắt đầu." để hiểu các cơ chế cơ bản đằng sau chúng."

Để kiểm tra các điều kiện trong đó phản ứng miễn dịch bẩm sinh có thể được điều chỉnh lại, Đạt Mai, cộng tác viên nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Trẻ em Seattle và là tác giả đầu tiên của bài báo, Rothchild và các đồng nghiệp của họ đã thiết kế một thí nghiệm sử dụng hai mô hình chuột khác nhau.

Mô hình đầu tiên sử dụng vắc xin BCG, một trong những loại vắc xin được phân phối rộng rãi nhất trên thế giới và là vắc xin duy nhất được sử dụng cho bệnh lao.

Trong mô hình thứ hai, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một bệnh nhiễm trùng Mtb có kiểm soát, mà trước đây họ đã cho thấy khả năng bảo vệ chống lại các bệnh nhiễm trùng tiếp theo dưới dạng miễn dịch đồng thời.

Nhiều tuần sau khi tiếp xúc, các nhà nghiên cứu đã thử thách những con chuột bị nhiễm Mtb dạng khí dung và các đại thực bào bị nhiễm bệnh được lấy từ mỗi mô hình chuột để giải trình tự RNA.

Có sự khác biệt đáng chú ý về RNA từ mỗi bộ mô hình.

Mặc dù cả hai nhóm AM đều cho thấy phản ứng gây viêm đối với Mtb mạnh hơn so với AM từ những con chuột không được phơi nhiễm, nhưng các AM được tiêm vắc-xin BCG đã kích hoạt mạnh mẽ một loại chương trình gây viêm, được thúc đẩy bởi các interferon, trong khi các AM từ nhiễm trùng Mtb được chứa lại lại kích hoạt một cách định tính. chương trình viêm khác nhau.

Các thí nghiệm khác cho thấy các tình huống phơi nhiễm khác nhau đã tự thay đổi AM và một số thay đổi này dường như phụ thuộc vào môi trường phổi lớn hơn.

Rothchild nói: “Điều này cho chúng ta biết là có rất nhiều tính dẻo trong phản ứng của đại thực bào và có tiềm năng khai thác tính dẻo này về mặt trị liệu để chúng ta có thể điều chỉnh lại hệ thống miễn dịch bẩm sinh nhằm chống lại bệnh lao”.

Nguồn  Đại học Massachusetts Amherst