Các tác động hệ thống của viêm
- Tăng bạch cầu (leukocytosis) là đặc điểm chung của các phản ứng viêm, đặc biệt là các phản ứng do nhiễm khuẩn. Số lượng bạch cầu thường tăng lên 15,000 hoặc 20,000 tế bào/mL, nhưng đôi khi có thể đạt mức cực cao từ 40,000 đến 100,000 tế bào/mL. Những mức tăng cao này đôi khi được gọi là đáp ứng giống bệnh bạch cầu vì chúng tương tự như số lượng tế bào bạch cầu quan sát thấy trong bệnh bạch cầu, mà với đó chúng phải được phân biệt. Tăng bạch cầu xảy ra ban đầu do sự giải phóng nhanh bạch cầu hạt từ tủy xương (gây ra bởi các cytokine, bao gồm TNF và IL-1) và do đó có liên quan đến sự gia tăng số lượng bạch cầu trung tính trưởng thành và chưa trưởng thành trong máu, được gọi là chuyển trái (shift to the left) (vì những lý do phức tạp liên quan đến cách các kỹ thuật viên đếm các tế bào này theo cách thủ công trong những ngày trước). Nhiễm trùng kéo dài cũng gây ra sự tăng sinh của các tế bào tiền thân trong tủy xương, do tăng sản xuất các yếu tố kích thích cụm (CSF) chủ yếu từ các đại thực bào được hoạt hóa và các tế bào nền tủy xương. Sự gia tăng số lượng bạch cầu được sản xuất ra từ tủy xương sẽ bù đắp cho sự mất đi số lượng tế bào này trong phản ứng viêm. (Xem thêm phần thảo luận về tăng bạch cầu ở một loạt bài viết sau nhé.) Hầu hết các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn đều gây ra sự gia tăng số lượng bạch cầu trung tính trong máu, được gọi là tăng bạch cầu trung tính (neutrophilia). Nhiễm virus, chẳng hạn như bệnh bạch cầu đơn nhân nhiễm trùng, quai bị và bệnh sởi Đức, gây ra sự gia tăng tuyệt đối số lượng tế bào lympho (tăng bạch cầu lympho [lymphocytosis]). Trong một số trường hợp dị ứng và nhiễm giun sán, số lượng bạch cầu ái toan tuyệt đối tăng lên, tạo ra tình trạng tăng bạch cầu ái toan (eosinophilia). Một số bệnh nhiễm trùng (sốt thương hàn và nhiễm trùng do một số loại virus, rickettsiae và một số động vật nguyên sinh nhất định) có liên quan đến việc giảm số lượng tế bào bạch cầu lưu hành (giảm bạch cầu [leukopenia]), một phần là do sự cô lập của bạch cầu hoạt hóa trong các mô và mạch máu.
- Các biểu hiện khác của phản ứng giai đoạn cấp tính bao gồm mạch và huyết áp tăng; giảm tiết mồ hôi, chủ yếu là do chuyển hướng dòng máu từ da đến các mạch máu sâu, để giảm thiểu sự mất nhiệt qua da; rét run, ớn lạnh (tìm kiếm hơi ấm), chán ăn, ngủ gà và khó chịu, có thể là do tác động của các cytokine lên tế bào não.
- Trong các bệnh nhiễm trùng nặng do vi khuẩn (nhiễm trùng huyết [sepsis]), lượng lớn vi khuẩn và các sản phẩm của chúng trong máu sẽ kích thích sản xuất số lượng lớn một số cytokine, đặc biệt là TNF và IL-1. Nồng độ cytokine trong máu cao gây ra nhiều biểu hiện lâm sàng khác nhau như đông máu nội mạch lan tỏa, sốc hạ huyết áp và rối loạn chuyển hóa, bao gồm kháng insulin và tăng đường huyết. Bộ ba lâm sàng này được gọi là sốc nhiễm trùng (septic shock) và là một dạng rối loạn nghiêm trọng, thường gây tử vong, được gọi là hội chứng đáp ứng viêm hệ thống; nó được thảo luận chi tiết hơn trong một loạt bài viết sau.
Các khái niệm quan trọng
Các tác động hệ thống của viêm
- Sốt: cytokines (TNF, IL-1) kích thích sản xuất prostaglandin ở vùng dưới đồi.
- Sản xuất protein giai đoạn cấp: protein phản ứng C, các loại protein khác; sự tổng hợp được kích thích bởi các cytokine (IL-6, các loại khác) tác động lên tế bào gan.
- Tăng bạch cầu: cytokines (CSF) kích thích sản xuất bạch cầu từ các tiền thân trong tủy xương.
- Trong một số trường hợp nhiễm khuẩn nặng, sốc nhiễm khuẩn: tụt huyết áp, đông máu nội mạch lan tỏa, rối loạn chuyển hóa; gây ra bởi nồng độ TNF và các cytokine khác cao.
Trong khi tình trạng viêm quá mức là nguyên nhân cơ bản gây ra nhiều bệnh ở người thì tình trạng viêm suy yếu chủ yếu dẫn đến việc tăng khả năng bị nhiễm trùng. Nguyên nhân phổ biến nhất của tình trạng viêm suy yếu là do thiếu hụt bạch cầu do tủy xương bị thay thế bởi bệnh bạch cầu và các khối u di căn cũng như việc ức chế tủy xương bằng các liệu pháp điều trị ung thư và thải ghép. Các bất thường di truyền về sự bám dính bạch cầu và chức năng diệt vi khuẩn rất hiếm nhưng có nhiều thông tin; những điều này được mô tả ở một loạt bài viết sau, trong bối cảnh của các bệnh suy giảm miễn dịch. Những khiếm khuyết của hệ thống bổ thể đã được đề cập trước đây và được mô tả kỹ hơn trong một loạt bài viết tiếp theo.
Sửa chữa mô (tissue repair)
Tổng quan về sửa chữa mô
Sửa chữa (repair), còn được gọi là chữa lành (healing), đề cập đến việc phục hồi cấu trúc và chức năng của mô sau một chấn thương. Theo quy ước, thuật ngữ sửa chữa được sử dụng cho các mô nhu mô và mô liên kết cũng như chữa lành biểu mô bề mặt, nhưng những sự khác biệt này không dựa trên cơ sở sinh học và chúng ta sẽ sử dụng các thuật ngữ này thay thế cho nhau. Điều quan trọng đối với sự sống sót của một sinh vật là khả năng sửa chữa những tổn hại do chấn thương và viêm nhiễm độc hại gây ra. Do đó, đáp ứng viêm đối với vi khuẩn và các mô bị tổn thương không chỉ giúp loại bỏ những nguy hiểm này mà còn khởi động quá trình sửa chữa.
Việc sửa chữa các mô bị tổn thương xảy ra theo hai quá trình: tái tạo (regeneration), giúp phục hồi các tế bào bình thường và tạo sẹo (scarring), lắng đọng mô liên kết (Hình 1).
- Sự tái tạo (regeneration). Một số mô có thể thay thế các thành phần bị hư hỏng và về cơ bản trở lại trạng thái bình thường; quá trình này được gọi là sự tái tạo. Sự tái tạo có thể xảy ra nhờ sự tăng sinh của các tế bào đã biệt hóa sống sót sau tổn thương và duy trì khả năng tăng sinh, đặc biệt là tế bào gan. Trong các mô khác, đặc biệt là biểu mô của da và ruột, tế bào gốc của mô và tế bào tiền thân của chúng góp phần phục hồi các mô bị tổn thương. Tuy nhiên, động vật có vú có khả năng tái tạo hầu hết các mô và cơ quan bị tổn thương rất hạn chế và chỉ một số thành phần của các mô này có thể tự phục hồi hoàn toàn.
- Lắng đọng mô liên kết (hình thành sẹo). Nếu các mô bị tổn thương không có khả năng tái tạo hoặc nếu các cấu trúc hỗ trợ của mô bị tổn thương quá nghiêm trọng để hỗ trợ quá trình tái tạo tế bào mô, quá trình sửa chữa sẽ diễn ra bằng cách hình thành mô liên kết (sợi), một quá trình có thể dẫn đến hình thành sẹo. Mặc dù sẹo xơ không bình thường nhưng nó thường cung cấp đủ độ ổn định về cấu trúc để mô bị tổn thương có thể hoạt động. Thuật ngữ “xơ hóa” (fibrosis) thường được sử dụng để mô tả sự lắng đọng collagen xảy ra ở phổi, gan, thận và các cơ quan khác do hậu quả của tình trạng viêm mãn tính hoặc trong cơ tim sau hoại tử thiếu máu cục bộ lan rộng (nhồi máu cơ tim). Nếu xơ hóa phát triển trong một không gian mô bị chiếm giữ bởi dịch tiết viêm, nó được gọi là sự tổ chức hóa (như viêm phổi tổ chức hóa ảnh hưởng đến phổi).
Sau nhiều loại chấn thương phổ biến, cả quá trình tái tạo và hình thành sẹo đều góp phần vào việc phục hồi cơ thể ở những mức độ khác nhau. Cả hai quá trình đều liên quan đến sự tăng sinh của các tế bào và sự tương tác chặt chẽ giữa các tế bào và ECM (chất nền ngoại bào). Trước tiên, chúng ta sẽ thảo luận về các cơ chế chung của sự tăng sinh và tái tạo tế bào, sau đó là các đặc điểm nổi bật của việc chữa lành bằng cách hình thành sẹo, và chúng ta sẽ kết thúc bằng phần mô tả về quá trình lành vết thương ở da và xơ hóa (tạo sẹo) ở các cơ quan nhu mô như là minh họa cho quá trình sửa chữa.
Sự tái tạo tế bào và mô
Sự tái tạo của các tế bào và mô bị tổn thương liên quan đến sự tăng sinh tế bào, được thúc đẩy bởi các yếu tố tăng trưởng và phụ thuộc rất nhiều vào tính toàn vẹn của ECM cũng như sự phát triển của tế bào trưởng thành từ tế bào gốc mô. Trước khi mô tả các ví dụ về sửa chữa bằng sự tái tạo, các nguyên tắc chung về tăng sinh tế bào sẽ được thảo luận.
Sự tăng sinh tế bào (cell proliferation): Các tín hiệu và cơ chế kiểm soát
Một số loại tế bào tăng sinh trong quá trình sửa chữa mô. Chúng bao gồm “tàn dư” của mô bị tổn thương (cố gắng khôi phục cấu trúc bình thường), tế bào nội mô mạch máu (để tạo ra các mạch mới cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho quá trình sửa chữa) và nguyên bào sợi (nguồn mô xơ hình thành sẹo để lấp đầy những khiếm khuyết không thể sửa chữa được bằng cách tái tạo).
Khả năng tự sửa chữa của các mô được xác định một phần bởi khả năng tăng sinh nội tại của chúng và sự hiện diện của các tế bào gốc mô. Dựa trên các tiêu chí này, các mô của cơ thể được chia thành ba nhóm.
- Các mô không ổn định (labile tissues) (phân chia liên tục). Các tế bào của các mô này liên tục bị mất đi và được thay thế bằng sự trưởng thành từ các tế bào gốc của mô và bằng sự tăng sinh của các tế bào trưởng thành. Các tế bào không bền bao gồm các tế bào tạo máu trong tủy xương và phần lớn biểu mô bề mặt, chẳng hạn như biểu mô vảy xếp tầng của da, khoang miệng, âm đạo và cổ tử cung; biểu mô khối của các ống dẫn lưu các cơ quan ngoại tiết (ví dụ: tuyến nước bọt, tuyến tụy, đường mật); biểu mô khối của đường tiêu hóa, tử cung và ống dẫn trứng; và biểu mô chuyển tiếp của đường tiết niệu. Những mô này có thể dễ dàng tái tạo sau chấn thương miễn là lượng tế bào gốc được bảo tồn.
- Các mô ổn định (stable tissues). Các tế bào của các mô này không hoạt động (ở giai đoạn G0 của chu kỳ tế bào) và chỉ có hoạt động tăng sinh tối thiểu ở trạng thái bình thường. Tuy nhiên, những tế bào này có khả năng phân chia để đáp ứng với tổn thương hay mất khối mô. Các tế bào ổn định tạo thành nhu mô của hầu hết các mô rắn, chẳng hạn như gan, thận và tuyến tụy. Chúng cũng bao gồm các tế bào nội mô, nguyên bào sợi và tế bào cơ trơn; sự tăng sinh của các tế bào này đặc biệt quan trọng trong việc chữa lành vết thương. Ngoại trừ gan, các mô ổn định có khả năng tái tạo hạn chế sau chấn thương.
- Các mô vĩnh viễn (permanent tissues). Các tế bào của các mô này được coi là biệt hóa giai đoạn cuối và không tăng sinh trong cuộc sống sau sinh. Phần lớn tế bào thần kinh và tế bào cơ tim thuộc loại này. Do đó, tổn thương não hoặc tim là không thể phục hồi và dẫn đến sẹo vì tế bào thần kinh và tế bào cơ tim không thể tái tạo. Sự nhân lên và biệt hóa tế bào gốc bị hạn chế xảy ra ở một số khu vực của não người trưởng thành và có một số bằng chứng cho thấy các tế bào cơ tim có thể tăng sinh sau khi hoại tử cơ tim. Tuy nhiên, dù khả năng tăng sinh có thể tồn tại trong các mô này hay không thì việc tạo ra sự tái tạo mô sau chấn thương là không đủ. Cơ xương thường được phân loại là mô vĩnh viễn, nhưng các tế bào vệ tinh gắn với vỏ nội cơ (endomysial sheath) cung cấp một số khả năng tái tạo cho cơ. Trong các mô vĩnh viễn, quá trình sửa chữa thường chiếm ưu thế bởi sự hình thành sẹo.
Sự tăng sinh tế bào được thúc đẩy bởi các tín hiệu được cung cấp bởi các yếu tố tăng trưởng và từ ECM. Nhiều yếu tố tăng trưởng khác nhau đã được mô tả; một số hoạt động trên nhiều loại tế bào và một số khác là đặc hiệu cho loại tế bào. Các yếu tố tăng trưởng thường được sản xuất bởi các tế bào gần vị trí bị tổn thương. Nguồn quan trọng nhất của các yếu tố tăng trưởng này là các đại thực bào được kích hoạt do tổn thương mô, nhưng các tế bào biểu mô và mô đệm cũng tạo ra một số yếu tố này. Một số yếu tố tăng trưởng được biểu hiện ở nồng độ cao liên kết với protein ECM. Tất cả các yếu tố tăng trưởng đều kích hoạt các con đường truyền tín hiệu kích thích sự sao chép DNA (xem trong loạt bài viết khác), đồng thời tăng cường những thay đổi trong quá trình trao đổi chất mà thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp các thành phần tế bào khác (màng, bào quan, protein) cần thiết cho tế bào “mẹ” để tạo ra hai tế bào con . Ngoài việc đáp ứng với các yếu tố tăng trưởng, tế bào còn sử dụng integrins để liên kết với protein ECM và tín hiệu từ integrins cũng có thể kích thích sự tăng sinh tế bào.
Các bạn xem bài viết mới trên Facebook tại đây: https://www.facebook.com/profile.php?id=61550892771585
Các bạn xem bài viết trước tại đây: https://docsachxyz.com/viem-va-su-sua-chua-phan-8/
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết. Hẹn gặp lại các bạn trong các bài viết tiếp theo nhé !!!
