Các cytokin và điều hòa tạo máu

Lịch sử phát triển

Cơ chế phát triển và biệt hoá của quá trình tạo máu và miễn dịch cho tới nay còn biết rất ít.

Năm 1960, nhờ nuôi cấy lympho ở môi trường lỏng đã phát hiện ỵếu tố kích thích sự tăng trưởng tế bào phát triển tạo máu gọi là yếu tố phát triên (Growth factor: GF).

Tiếp theo là thành công về kỹ thuật nuôi cấy cụm (Colony íbrming culture). Nhò kỹ thuật này lần đầu tiên người ta đã chứng minh được yếu tố phát triển bạch cầu tuỷ, gọi là yếu tố kích thích phát triển đơn dòng (Colony stimulating factor: CSF), đồng thời yếu tố kích thích phát triển lympho cũng được phát hiện và gọi là chất trung gian hoà tan (Interleukin: IL).

Tiếp đến, các yếu tố khác như TNF (Tumor necrosis factor), IFN (Interferon), IL-1, IL-2... và các bằng chứng về vai trò của TNF và các chất trung gian tế bào khác trong bệnh ghép chông chủ (Graft - Versus - Host - Disease: GVHD) cũng như trong các phản ứng miễn dịch, phản ứng viêm lần lượt được mô tả.

Bên cạnh các chất trung gian quan trọng trong miễn dịch, các yếu tố có vai trò trong tạo máu cũng dần dần được nghiên cứu và đưa vào sử dụng trong điều trị bệnh như: G-CSF, M - CSF, GM - CSF, Tpo, Epo, IL-3. Chúng được gọi chung là các cytokin, vậy cytokin là gì?

Cytokin là chất trung gian, hoà tan, do tế bào bị kích thích tiết ra. Chúng có khả năng kiểm soát quan hệ tế bào trong phản ứng miễn dịch và tạo máu. Khoảng ba thập kỷ qua, các tác giả đã mô tả nhiều về cấu trúc phân tử và đặc điểm sinh học của các cytokin. Khái niệm của cytokin rất rộng, đó là các protein có khả năng điểu hoà hoạt động không chỉ hệ miễn dịch, hệ viêm mà cả hệ tạo máu và nhiều hệ sinh học khác.

Danh pháp

Có nhiều danh từ khác nhau đặt tên cho chất hoà tan trung gian tế bào như lymphokin, monokin, interleukin, nhưng tới nay các nhà nghiên cứu về lĩnh vực đã thống nhất đặt tên là cytokin, trong đó:

Cytokin do lympho tiết ra gọi là lymphokin.

Cytokin do monocyt tiết ra gọi là monokin.

Cytokin có quan hệ tế bào gọi là Interleukin (IL).

Mỗi cytokin được sản xuất từ một loại tế bào riêng biệt. Có một số ít cytokin như yếu tố chuyển dạng, erythropoietin, yếu tố phát triển tế bào nguồn, chất kích thích tế bào mono... chúng có mặt trong máu có thể phát hiện được và có tác dụng với tế bào đích. Còn hầu hết các cytokin khác chỉ tồn tại tại chỗ trong thời gian ngắn.

Interleukin là những cytokin đóng vai trò trong quan hệ giữa các tế bào như là những chất trung gian điều hoà hoạt động tế bào. Tới cuối thế kỷ XX (năm 2000) người ta tìm thấy 18 Interleukin khác nhau, được ký hiệu từ IL-1 đến IL-18. Nó giông nội tiết tố là có khả năng chuyển thông tin vào nội bào, nhưng IL được sản xuất bởi tế bào hoạt hoá và các tế bào này có thể phân lập được, còn nội tiết tố thì được bài tiết bởi cấu trúc nguyên vẹn của tổ chức tuyến.

Phân loại

Có thể chia thành 3 nhóm cytokin như sau

Nhóm 1: Gồm 18 interleukin ký hiệu từ IL - 1 đến IL-18.

Tác dụng của nhóm này chủ yếu đóng vai trò trong quan hệ tế bào như là chất trung gian điều hoà hoạt động các tế bào, đó là những chất kích thích miễn dịch hoặc điều hoà sinh máu.

Nhóm 2: Gồm các cytokin có tác dụng riêng biệt như TNF, IFN.

Nhóm 3: Gồm các cytokin kích thích phát triển tế bào nguồn sinh máu như: G-CSF, M-CSF, GM-CSF, Epo (Erythropoietin).

Một số đặc điểm chung của cytokin

Các cytokin có một số đặc điểm chung sau đây:

Sản xuất một lượng rất nhỏ nhưng tác dụng rất lớn, ở độ đậm đặc vô cùng nhỏ 10'10 - 1015 chúng vẫn có tác dụng.

Cytokin được sản xuất từ các tế bào đã được kích thích, chúng không được sản xuất từ các tế bào nghỉ ngơi.

Hầu hết chúng hoạt động qua đường thụ thể (receptor) trên bề mặt tế bào. Nhờ các receptor đặc hiệu mà cytokin hoạt động được cả trong nội bào và truyền tin vào nội bào.

Cytokin là một nhóm hoạt động đa dạng của các thông tin nội bào và quan hệ giữa các tế bào với nhau trong quá trình phản ứng.

Gác cytokin có tác dụng khuyếch đại phản ứng miễn dịch, kích thích sinh máu và một số có tác dụng chông ung thư, chông virus.

Các cytokin có tác dụng điều hoà hoạt động và phát triển tế bào đích, do đó chúng đang được sử dụng trên lâm sàng để điều trị bệnh nhất là bệnh suy giảm miễn dịch.

Cơ chế sản xuất các cytokin

Các tế bào có khả năng sản xuất các cytokin

Có nhiều tế bào có khả năng sản xuất cytokin như bạch cầu mono, lympho, tế bào nội mạch, tế bào xơ non, tế bào não ...

Một số tế bào sản xuất một hoặc nhiều loại cytokin khác nhau. Trong đó mono/đại thực bào và lympho đóng vai trò quan trọng nhất.

Hình. Cơ chế sản xuất các cytokin

Cơ chế sản xuất cytokin

Cytokin chỉ được tạo ra từ các tế bào hoạt hoá, có nhiều tác nhân gây hoạt hoá tế bào: kháng nguyên, endotoxin, tác nhân vật lý (bỏng) hoá chất... khi các tế bào được hoạt hoá chúng sản xuất các cytokin, các cytokin sẽ kích thích hoặc ức chế phát triển của tế bào. Thí dụ ở hình 1.1 cho thấy, khi kháng nguyên hoặc endotoxin tác động trực tiếp lên monocyt/đại thực bào (1), hoặc kháng nguyên trực tiêp tác động vào T lympho (2). Các tế bào này được hoạt hoá chúng sẽ sản xuất ra các cytokin. Các cytokin IL-1 và TNF lại tác động lên các tế bào nội mạch (Endothelial cells), tế bào xơ non (Fibronblast), T lympho (3) sản xuất ra một loạt các cytokin và các chất kích thích phát triển khác như: IL-6, GM-CSF, G-CSF, M- CSF...