Các trung gian của quá trình viêm
Các trung gian khác của quá trình viêm
Yếu tố hoạt hóa tiểu cầu
Yếu tố hoạt hóa tiểu cầu (platelet-activating factor – PAF) là một trung gian có nguồn gốc từ phospholipid mà được phát hiện như là một yếu tố mà gây ra sự kết tập tiểu cầu nhưng bây giờ nó được biết đến là có các tác động chống viêm. Nhiều loại tế bào, bao gồm tiểu cầu, bạch cầu ái kiềm, dưỡng bào, bạch cầu trung tính, đại thực bào và các tế bào nội mô, có thể phát sinh PAF ở cả dạng bài tiết và dạng liên kết tế bào. Ngoài sự kết tập tiểu cầu, PAF cũng gây ra sự co mạch và co thắt phế quản và ở các nồng độ thấp nó gây ra sự giãn mạch và tăng tính thấm tiểu tĩnh mạch. Mặc cho các hoạt động này, việc sử dụng các chất đối kháng PAF trong nhiều bệnh lý viêm khác nhau thì lại không thấy hữu ích.
Các sản phẩm của đông máu
Một mối liên hệ giữa con đường đông máu và viêm được hỗ trợ bởi sự có mặt của các thụ cảm thể hoạt hóa bởi protease (protease-activated receptors – PARs) trên các tế bào bạch cầu mà được hoạt hóa bởi thrombin (protease mà phân tách fibrinogen để tạo ra fibrin, là thành phần hình thành nên cục máu đông). Tuy nhiên, dường như vai trò chủ yếu của PARs là sự hoạt hóa tiểu cầu trong suốt quá trình đông máu (xem các bài viết tiếp theo). Cũng có một số bằng chứng cho thấy các sản phẩm phân tách của fibrin (fibrinopeptides) có thể kích thích quá trình viêm. Tuy nhiên, nhiều dạng tổn thương mô thì có liên quan với cả quá trình đông máu và quá trình viêm và khó để có thể thiết lập được một mối quan hệ nguyên nhân và kết quả.
Kinins
Kinins là các peptides vận mạch có nguồn gốc từ các proteins huyết tương được gọi là kininogens, bởi hoạt động của các proteases đặc hiệu được gọi là kallikreins. Enzyme kallikrein phân tách một tiền thân glycoprotein trong huyết tương, là kininogen trọng lượng phân tử cao, để tạo ra bradykinin. Bradykinin làm tăng tính thấm mạch máu và gây ra sự co của cơ trơn, sự giãn của các mạch máu và đau khi tiêm vào trong da. Các tác động này thì tương tự với của histamine. Hoạt động của bradykinin thì tồn tại ngắn bởi vì nó nhanh chóng được bất hoạt bởi một enzyme được gọi là kininase. Bradykinin thì có vai trò như là một trung gian trong một số dạng của phản ứng dị ứng, như phản vệ (xem các bài viết tiếp theo nhé).
Neuropeptides
Neuropeptides được tiết bởi các dây thần kinh cảm giác và các tế bào bạch cầu khác nhau và có thể đóng một vai trò trong sự khởi động và điều hòa của các đáp ứng viêm. Các peptides nhỏ này, như chất P (substance P và neurokinin A, được sản xuất trong các hệ thống thần kinh trung ương và ngoại biên. Các sợi thần kinh chứa chất P thì nổi bật ở trong phổi và đường tiêu hóa. Chất P có nhiều hoạt động mà có thể quan trọng trong quá trình viêm, bao gồm sự lan truyền các tín hiệu đau và tăng tính thấm của mạch máu. Các tế bào bạch cầu biểu hiện các thụ cảm thể đối với nhiều neuropeptide, vì thế, những sản phẩm của dây thần kinh này có thể cung cấp một cơ chế cho sự “giao tiếp chéo” giữa hệ thống thần kinh và các phản ứng miễn dịch và viêm. Ví dụ, sự hoạt hóa của dây thần kinh lang thang ly tâm làm ức chế sự sản xuất các cytokines gây viêm như TNF, cung cấp một cơ chế cho sự ức chế viêm. Sự ghi nhận này đã dẫn đến các thử nghiệm lâm sàng của việc kích thích dây thần kinh lang thang ở những bệnh nhân bị viêm khớp dạng thấp.
Khi Lewis khám phá ra vai trò của histamine trong quá trình viêm thì người ta cho rằng chỉ cần một trung gian là đủ. Nhưng bây giờ, chúng ta vẫn đang “đắm chìm” trong chúng! Tuy nhiên, từ sự tóm tắt lớn này thì dường như một số trung gian sẽ quan trọng nhất cho các phản ứng viêm cấp tính trong cơ thể và những chất này được tóm tắt trong Bảng 1. Sự dư thừa của các trung gian và các hoạt động của chúng giúp đảm bảo rằng đáp ứng bảo vệ này thì mạnh mẽ và không bị phá vỡ một cách dễ dàng.
Các khái niệm then chốt
Các hoạt động của các trung gian chủ yếu của quá trình viêm
- Các amines vận mạch, chủ yếu là histamine: Giãn mạch và tăng tính thấm mạch máu.
- Các chất chuyển hóa của arachidonic acid (prostaglandins và leukotrienes): Một số dạng tồn tại và có liên quan đến các phản ứng của mạch máu, hóa hướng động bạch cầu và các phản ứng khác của quá trình viêm; bị đối kháng bởi lipoxins.
- Cytokines: Các proteins được sản xuất bởi nhiều loại tế bào; thường đóng vai trò trong khoảng thời gian ngắn; điều hòa nhiều tác động, chủ yếu là sự huy động và di cư của bạch cầu; các cytokines quan trọng trong viêm cấp tính là TNF, IL-1 và chemokines.
- Các proteins bổ thể: Sự hoạt hóa của hệ thống bổ thể bởi các vi sinh vật hoặc các kháng thể dẫn đến sự tạo thành của nhiều sản phẩm thoái hóa mà chịu trách nhiệm cho hóa hướng động bạch cầu, sự opsonin hóa, sự thực bào các vi sinh vật và các phần tử khác và sự tiêu diệt tế bào.
- Kinins: Được sản xuất bởi sự phân tách về mặt phân giải protein của các tiền thân; điều hòa phản ứng mạch máu, đau.
Các đặc trưng hình thái của viêm cấp tính
Đặc điểm đặc trưng về hình thái của các phản ứng viêm cấp tính là sự giãn các mạch máu nhỏ và sự tích tụ của các tế bào bạch cầu và dịch trong mô ngoại mạch. Tuy nhiên, các đặc điểm hình thái đặc hiệu thường nổi bật trên các đặc điểm chung này, phụ thuộc vào độ mạnh của phản ứng, nguyên nhân đặc hiệu của nó, và mô và vị trí cụ thể liên quan. Tầm quan trọng của việc nhận ra các dấu hiệu đại thể và vi thể là chúng thường cung cấp các chỉ dẫn có giá trị về nguyên nhân nền tảng.
Viêm thanh dịch (serous inflammation)
Viêm thanh dịch được đặc trưng bởi sự tiết của dịch nghèo tế bào vào trong các khoang được tạo ra bởi tổn thương tế bào hoặc vào trong các khoang cơ thể được lót bởi phúc mạc, màng phổi hoặc màng ngoài tim. Thông thường, dịch trong viêm thanh dịch không chứa các vi sinh vật hoặc các số lượng lớn bạch cầu (có khuynh hướng tạo ra viêm có mủ, sẽ được mô tả sau). Trong các khoang cơ thể, dịch có thể có nguồn gốc từ huyết tương (do tăng tính thấm của mạch máu) hoặc từ các sự bài tiết của các tế bào trung mô (do sự kích thích cục bộ); sự tích tụ của dịch trong các khoang này được gọi là sự tràn dịch (effusion). (Các tràn dịch cũng xảy ra trong các tình trạng không do viêm, như giảm cung lượng máu trong suy tim hoặc giảm các mức proteins huyết thanh trong một số bệnh gan và bệnh thận). Phồng rộp da do bỏng hoặc nhiễm virus cho thấy sự tích tụ của thanh dịch bên trong hoặc ngay bên dưới lớp thượng bì bị tổn thương của da (Hình 1).
Viêm tơ huyết (fibrinous inflammation)
Với sự tăng lên nhiều hơn trong tính thấm của mạch máu, các phân tử lớn như fibrinogen đi ra khỏi mạch máu và fibrin được hình thành và lắng đọng trong khoang ngoại bào. Một dịch tiết có tơ huyết phát triển khi các sự “rò rỉ” của mạch máu là lớn hoặc có một kích thích gây đông máu cục bộ (như được gây ra bởi các tế bào ung thư). Một dịch tiết có tơ huyết là đặc trưng của viêm trong lớp lót của các khoang cơ thể, như màng não, màng ngoài tim (Hình 2A), và màng phổi. Về mặt mô học, fibrin xuất hiện như là một lưới các sợi ái toan hoặc đôi khi là một chất đông vô định hình (Hình 2B). Dịch tiết có tơ huyết có thể được hòa tan bởi sự phân giải fibrin và được làm sạch bởi các đại thực bào. Nếu như fibrin không được loại bỏ, theo thời gian nó có thể kích thích sự phát triển từ bên trong của nguyên bào sợi và các mạch máu và vì thế, dẫn đến hình thành sẹo. Sự chuyển đổi của dịch tiết có tơ huyết thành mô sẹo (tổ chức) bên trong túi màng ngoài tim dẫn đến dày sợi mờ đục (opaque fibrous thickening) của ngoại tâm mạc và thượng tâm mạc trong khu vực dịch tiết và nếu như xơ hóa lan rộng, có thể dẫn đến sự xóa bỏ khoang màng ngoài tim.
Viêm có mủ (viêm làm mưng mủ) (purulent [suppurative] inflammation) và áp xe (abscess)
Viêm có mủ được đặc trưng bởi sự tạo ra mủ, một dịch tiết chứa các bạch cầu trung tính, các xác tế bào hoại tử hóa lỏng và dịch phù. Nguyên nhân thường gặp nhất của viêm có mủ (còn được gọi là viêm làm mưng mủ) là nhiễm các vi khuẩn mà gây ra hoại tử mô hóa lỏng, như các tụ cầu; các bệnh nguyên này được gọi là các vi khuẩn sinh mủ (pyogenic) (tạo mủ [pus-producing]). Một ví dụ thường gặp của một viêm làm mưng mủ cấp tính là viêm ruột thừa cấp tính.
Các áp xe là các tập hợp khu trú của mủ được gây ra bởi sự làm mưng mủ mà được vùi trong một mô, một cơ quan hoặc một khoang xác định. Chúng được tạo ra bằng sự xâm nhập của các vi khuẩn sinh mủ vào trong một mô (Hình 3). Các áp xe có một vùng hóa lỏng trung tâm bao gồm các tế bào bạch cầu và các tế bào mô hoại tử. Thường có một vùng bạch cầu trung tính duy trì quanh điểm hoại tử này và phía bên ngoài của vùng này có thể có sự giãn của mạch máu và sự tăng sinh của nhu mô và nguyên bào sợi, cho thấy viêm mạn tính và sự sửa chữa viêm. Theo thời gian, áp xe có thể được bọc thành lại và cuối cùng được thay thế bởi mô liên kết.
Loét (ulcers)
Một vết loét là một khiếm khuyết cục bộ, hay một hố cục bộ, của bề mặt của một cơ quan hoặc mô mà được tạo ra bởi sự bong tróc của mô hoại tử bị viêm (Hình 4). Loét chỉ có thể xảy ra khi sự hoại tử mô và viêm kết quả tồn tại trên hoặc gần một bề mặt. Nó thường gặp nhất trong (1) niêm mạc miệng, dạ dày, ruột hoặc đường tiết niệu-sinh dục và (2) da và mô dưới da của chi dưới ở những người mắc các rối loạn mà có nguy cơ bị thiểu năng mạch máu, như đái tháo đường, thiếu máu hồng cầu hình liềm và bệnh mạch máu ngoại vi.
Loét được minh họa tốt nhất bởi loét dạ dày hoặc tá tràng, trong đó, các quá trình viêm cấp tính và mạn tính cùng tồn tại. Trong suốt giai đoạn cấp tính, có sự thâm nhiễm bạch cầu nhân đa hình (bạch cầu hạt) và sự giãn của mạch máu trong các bờ của khiếm khuyết. Với viêm mạn tính, các bờ và nền của loét có sự tăng sinh nguyên bào sợi, sự tạo sẹo, cũng như là sự tích tụ của các lympho bào, đại thực bào và tương bào.
Các kết cục của viêm cấp tính
Mặc dù, như có thể nhìn thấy được, nhiều biến số có thể làm thay đổi quá trình viêm cơ bản, bao gồm bản chất và mức độ tổn thương, vị trí và mô bị ảnh hưởng và đáp ứng của vật chủ, nhưng các phản ứng viêm cấp tính thường sẽ có một trong ba kết cục (Hình 5).
- Sự giải quyết viêm hoàn toàn (complete resolution). Trong một môi trường “hoàn hảo”, tất cả các phản ứng viêm, một khi chúng đã thực hiện xong việc loại bỏ tác nhân gây hại, thì sẽ kết thúc với sự hồi phục của vị trí viêm cấp tính về lại bình thường. Đây được gọi là sự giải quyết viêm và là kết cục thường gặp khi tổn thương là giới hạn hay tồn tại ngắn hay khi có ít sự phá hủy mô và các tế bào nhu mô bị phá hủy có thể tái tạo lại. Sự giải quyết viêm liên quan đến sự loại bỏ các xác tế bào và các vi sinh vật bởi các đại thực bào và sự tái hấp thụ lại dịch phù bởi các mạch bạch huyết, được theo sau đó bởi sự tái tạo của mô tổn thương.
- Lành bởi sự thay thế mô liên kết (healing by connective tissue replacement) (sự tạo sẹo [scarring] hay sự xơ hóa [fibrosis]). Điều này xảy ra sau sự phá hủy mô lớn, khi tổn thương do viêm liên quan đến các mô mà không có khả năng tái tạo hoặc khi có nhiều dịch tiết chứa fibrin trong mô hoặc trong khoang thanh mạc (khoang màng phổi, khoang màng ngoài tim) mà không thể được loại bỏ một cách hoàn toàn. Trong các trường hợp này, mô liên kết phát triển vào trong vùng tổn thương hoặc vùng dịch tiết, chuyển nó thành một khối mô sợi, một quá trình được gọi là sự tổ chức hóa (organization).
- Sự tiến triển của đáp ứng thành viêm mạn tính (chronic inflammation) (sẽ nói đến sau). Sự chuyển đổi từ cấp tính đến mạn tính xảy ra khi đáp ứng viêm cấp tính không thể được giải quyết, do sự dai dẳng của tác nhân gây tổn thương hoặc một số sự can thiệp vào quá trình lành bình thường.
Tóm tắt quá trình viêm cấp tính
Bây giờ, khi mà chúng ta đã mô tả các thành phần, các trung gian và các biểu hiện bệnh học của các đáp ứng viêm cấp tính, sẽ thật hữu ích khi chúng ta tóm tắt các đặc điểm chính của một đáp ứng điển hình của loại viêm này. Khi một vật chủ gặp một tác nhân gây tổn thương, như vi sinh vật, các tế bào chết, các bạch cầu khu trú mô và các bạch cầu được huy động từ máu sẽ cố gắng loại bỏ các tác nhân này. Cùng lúc đó, các bạch cầu và các tế bào vật chủ khác phản ứng với sự có mặt của chất lạ hay bất thường bằng cách giải phóng các cytokines, các chất truyền tin lipid và các trung gian khác của quá trình viêm. Một vài trong số các trung gian này tác động lên các mạch máu nhỏ trong vùng lân cận và tăng cường sự thoát ra của các proteins huyết tương và sự huy động của các tế bào bạch cầu tuần hoàn đến các vị trí mà tác nhân gây hại khu trú. Các tế bào bạch cầu mà được huy động sẽ được hoạt hóa bởi các phân tử có nguồn gốc từ các vi sinh vật và các tế bào tổn thương và bởi các trung gian được sản xuất cục bộ; và các bạch cầu hoạt hóa cố gắng loại bỏ tác nhân gây hại bởi sự thực bào. Khi tác nhân gây tổn thương được loại bỏ và các cơ chế kháng viêm trở nên hoạt hóa, quá trình viêm sẽ dừng và vật chủ sẽ trở lại trạng thái sức khỏe bình thường. Nếu như tác nhân gây tổn thương không thể được loại bỏ nhanh chóng thì kết quả có thể là viêm mạn tính.
Các phản ứng mạch máu và tế bào đóng góp vào các dấu hiệu thông thường của viêm: sưng, nóng, đỏ, đau và mất chức năng. Lưu lượng máu tăng lên đến khu vực tổn thương và tính thấm mạch máu tăng lên dẫn đến sự tích tụ của dịch ngoại mạch giàu proteins huyết tương, được gọi là phù (edema). Đỏ, nóng và sưng được gây ra bởi tăng lưu lượng máu và phù. Các bạch cầu tuần hoàn, chiếm ưu thế ban đầu là bạch cầu trung tính, bám dính vào nội mô thông qua các phân tử bám dính, đi xuyên qua lớp nội mô và di chuyển đến vị trí tổn thương dưới tác động của các chất hóa hướng động. Các bạch cầu mà được hoạt hóa bởi tác nhân gây hại và bởi các trung gian nội sinh có thể giải phóng các chất chuyển hóa và proteases gây độc ngoại bào, gây ra sự phá hủy mô. Do sự tổn thương và sự giải phóng của prostaglandins, neuropeptides, và các cytokines nên một trong số các triệu chứng cục bộ của viêm là đau. Mất chức năng xảy ra do đau và tổn thương đối với các mô.
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết. Hẹn gặp lại các bạn trong các bài viết tiếp theo nhé !!!
