Lão hóa miễn dịch: cách chúng ta chống lại để ngừa bệnh tật

Theo tuổi tác, hệ thống miễn dịch của con người trở nên kém hiệu quả hơn trong việc đối phó với các bệnh nhiễm trùng và kém phản ứng với việc tiêm chủng. Đồng thời, hệ thống miễn dịch lão hóa có liên quan đến tình trạng viêm mãn tính, làm tăng nguy cơ mắc hầu hết các bệnh liên quan đến tuổi già.

Tinh tinh và khỉ đột, họ hàng linh trưởng gần gũi nhất của chúng ta, chỉ sống được 10-15 năm trong tự nhiên khi chúng đã trưởng thành. Sau khi dòng dõi tiến hóa của con người tách khỏi dòng dõi của họ, tuổi thọ của tổ tiên chúng ta đã tăng gấp đôi trong vòng 5 triệu năm tới.

Các nhà khoa học tin rằng nó vẫn tương đối ổn định vào thế kỷ 18. Tuy nhiên, trong 250 năm từ đó đến nay, tuổi thọ trung bình lại tăng hơn gấp đôi do những cải thiện về vệ sinh và chăm sóc sức khỏe.

Chúng ta đang sống trong thời kỳ có kỳ vọng cuộc sống trung bình cao. Tuy nhiên, lịch sử tiến hóa lâu dài của chúng ta đã khiến chúng ta thích nghi với những lối sống khác nhau (và thậm chí cả những kỳ vọng sống), và những điều này đã thay đổi đáng kể.

Kết quả là, khả năng miễn dịch không chỉ suy yếu khi lớn tuổi; nó cũng trở nên mất cân bằng. Điều này ảnh hưởng đến hai nhánh của hệ thống miễn dịch - miễn dịch "bẩm sinh" và miễn dịch "thích ứng" - trong một mô hình kép của "sự phát triển miễn dịch".

Khả năng miễn dịch “bẩm sinh”, là tuyến phòng thủ đầu tiên của chúng ta chống lại nhiễm trùng, không thể giải quyết sau khi mối đe dọa ban đầu đã qua đi, gây ra tình trạng viêm mãn tính toàn thân.

Khả năng miễn dịch “thích ứng”, chịu trách nhiệm ghi nhớ và tấn công các mầm bệnh cụ thể, dần dần mất khả năng bảo vệ chống lại vi rút, vi khuẩn và nấm.

Viêm mãn tính mức độ thấp có liên quan đến hầu hết các tình trạng liên quan đến tuổi già, bao gồm bệnh tiểu đường loại 2, bệnh tim mạch, ung thư và sa sút trí tuệ. Nó cũng đóng một vai trò hàng đầu trong một số tình trạng tự miễn dịch phổ biến hơn ở người lớn tuổi, chẳng hạn như viêm khớp dạng thấp.

Trong khi đó, việc mất khả năng miễn dịch thích ứng đi kèm với tuổi già không chỉ khiến con người dễ bị nhiễm trùng hơn; nó cũng có thể kích hoạt lại các mầm bệnh không hoạt động đã bị triệt tiêu trước đó.

Ngoài ra, khả năng miễn dịch thích ứng của người lớn tuổi yếu hơn có nghĩa là cơ thể của họ phản ứng kém hơn với các loại vắc xin, chẳng hạn như tiêm phòng cúm hàng năm.

Lão hóa và khả năng miễn dịch bẩm sinh

Các nhà nghiên cứu đã gọi tình trạng viêm dai dẳng, mức độ thấp có liên quan đến hầu hết các tình trạng liên quan đến tuổi già là “viêm”.

Các tác giả của một nghiên cứu trên tạp chí Frontiers in Immunology giải thích:

“Mặc dù viêm là một phần của phản ứng sửa chữa bình thường để chữa bệnh và rất cần thiết trong việc giữ chúng ta an toàn khỏi nhiễm trùng do vi khuẩn và vi rút cũng như các tác nhân môi trường độc hại, nhưng không phải tất cả tình trạng viêm đều tốt. Khi tình trạng viêm trở nên kéo dài và dai dẳng, nó có thể trở nên tổn thương và hủy hoại ”.

Sau khi bị nhiễm trùng hoặc chấn thương ban đầu, hệ thống miễn dịch của những người trẻ tuổi chuyển sang phản ứng chống viêm. Điều này dường như không xảy ra hiệu quả ở người lớn tuổi. Điều này là do sự tích tụ của các tế bào miễn dịch đã già, hay còn gọi là "lão hóa".

Tế bào hình liềm có các telomere ngắn hơn, là các nắp bảo vệ ở đầu của nhiễm sắc thể. Cũng giống như các nắp nhựa ở đầu dây giày ngăn chúng sờn, các telomere ngăn không cho vật liệu di truyền quan trọng bị mất khi nhiễm sắc thể được sao chép trong quá trình sao chép tế bào.

Telomere ngắn lại một chút mỗi khi tế bào phân chia, cho đến khi, cuối cùng, quá trình phân chia phải dừng lại hoàn toàn. Nếu tế bào sống sót, nó trở nên rối loạn chức năng một cách ổn định hơn.

Tế bào miễn dịch hình liềm tạo ra nhiều phân tử tín hiệu miễn dịch gọi là cytokine, thúc đẩy quá trình viêm. Cụ thể, họ tạo ra nhiều interleukin 6 (IL-6) và yếu tố hoại tử khối u-alpha (TNF-alpha).

Các nhà khoa học đã liên kết  IL-6 và TNF-alpha với tình trạng khuyết tật và tử vong ở người lớn tuổi mức độ cao. Chúng có mối liên hệ đặc biệt chặt chẽ với bệnh tiểu đường loại 2, bệnh tim mạch, bệnh thoái hóa thần kinh và ung thư.

Khi số lượng tế bào tiền viêm tăng lên, có sự gia tăng số lượng tế bào miễn dịch gọi là đại thực bào M1 (tiền viêm nhiều hơn) và giảm số lượng đại thực bào M2 (điều hòa miễn dịch nhiều hơn).

Những thay đổi về tần số của tế bào M1 và M2 này dường như có liên quan đến việc tăng nguy cơ phát triển các mảng xơ vữa bao gồm chất béo và mảnh vụn, gây tắc nghẽn động mạch do xơ vữa động mạch.

Lão hóa và miễn dịch thích ứng

Thông qua miễn dịch thích ứng, hệ thống miễn dịch học cách nhận biết và vô hiệu hóa các mầm bệnh cụ thể.

Một loại tế bào miễn dịch được gọi là tế bào T đóng một vai trò quan trọng trong miễn dịch thích ứng. Trong quá trình nhiễm trùng, các tế bào T “ngây thơ” học cách nhận ra mầm bệnh cụ thể có liên quan. Sau đó, chúng biệt hóa thành các tế bào chuyên biệt để tạo ra các phản ứng miễn dịch trong tương lai chống lại cùng một mầm bệnh.

Tổng số tế bào T không đổi trong suốt cuộc đời của chúng ta, nhưng nhóm các tế bào ngây thơ, chưa biệt hóa dần dần thu hẹp lại theo năm tháng, khi ngày càng có nhiều tế bào tham gia giải quyết các bệnh nhiễm trùng cụ thể.

Kết quả là, cơ thể của người lớn tuổi trở nên ít có khả năng tạo ra các phản ứng miễn dịch hiệu quả đối với các bệnh nhiễm trùng mới. Vì lý do tương tự, tiêm chủng kích thích phản ứng yếu hơn từ hệ thống miễn dịch lão hóa và do đó, ít bảo vệ hơn.

Trớ trêu thay, việc tiêm phòng cúm suốt đời có thể làm giảm hiệu quả của vắc xin hàng năm sau này trong cuộc đời. Thật vậy, nghiên cứu cho thấy rằng việc chủng ngừa cúm lặp đi lặp lại có thể dẫn đến giảm đáp ứng kháng thể.

Nhiều người lớn tuổi có khả năng nhiễm cytomegalovirus ở người tiềm ẩn . Nhiễm vi-rút này rất phổ biến và dai dẳng, và nó thường tạo ra ít triệu chứng (nếu có). Tuy nhiên, ở người lớn tuổi, tình trạng nhiễm trùng này có thể làm cạn kiệt dần nguồn miễn dịch của họ, khiến họ dễ mắc các bệnh nhiễm vi rút khác và làm giảm tác dụng của việc chủng ngừa cúm.

Ngoài sự suy giảm khả năng miễn dịch chậm theo tuổi tác, các tế bào T ở tuổi già cũng sản xuất nhiều cytokine tiền viêm hơn, chẳng hạn như IL-6. Những điều này, đến lượt nó, gây ra tình trạng viêm nhiễm mãn tính, toàn thân.

Cách sống theo năm tháng

Mặc dù không có gì có thể ngăn ngừa lão hóa, nhưng một người có thể thực hiện một số thay đổi nhất định trong lối sống để sống khỏe mạnh khi về già.

Các phần dưới đây sẽ xem xét các yếu tố này chi tiết hơn.

Hoạt động thể chất thường xuyên

Theo một nghiên cứu tổng quan gần đây trên tạp chí Nature Reviews Immunology, tập thể dục có ảnh hưởng sâu sắc đến hệ thống miễn dịch.

Không thể tránh khỏi, mọi người trở nên ít hoạt động thể chất hơn khi họ già đi, nhưng có bằng chứng cho thấy rằng việc tập thể dục càng nhiều càng tốt có thể làm chậm hoặc thậm chí đảo ngược một số tác động của quá trình hình thành miễn dịch.

Cơ xương sản xuất một loạt các protein gọi là myokine giúp giảm viêm và bảo tồn chức năng miễn dịch. Do đó, có ý nghĩa rằng việc duy trì khối lượng cơ bắp thông qua tập thể dục sẽ bảo vệ chống lại nhiễm trùng và các tình trạng như bệnh tiểu đường loại 2 và bệnh tim mạch, có liên quan chặt chẽ đến chứng viêm mãn tính.

Một nghiên cứu cho thấy tập thể dục nhịp điệu ở 102 nam giới khỏe mạnh, từ 18–61 tuổi, tỷ lệ nghịch với số lượng tế bào T già trong máu của họ sau khi điều chỉnh theo tuổi. Nói cách khác, tăng cường thể chất có liên quan đến ít hình thành miễn dịch hơn.

Những người đàn ông khỏe mạnh nhất không chỉ có ít tế bào T già hơn mà còn nhiều số lượng tế bào T ngây thơ hơn nữa.

Một nghiên cứu khác đã so sánh các phản ứng miễn dịch của 61 nam giới khỏe mạnh, từ 65–85 tuổi, với việc tiêm phòng cúm. Khoảng một phần ba nam giới hoạt động tích cực (mặc dù tham gia chạy hoặc thể thao), một phần ba hoạt động vừa phải và một phần ba chủ yếu là không hoạt động.

Sau khi điều chỉnh theo độ tuổi, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng những người đàn ông hoạt động tích cực và vừa phải tạo ra nhiều kháng thể hơn để đáp ứng với việc tiêm phòng so với những người ít hoạt động nhất.

Đáng chú ý, những người đàn ông hoạt động nhiều hơn có nồng độ kháng thể trong huyết thanh cao hơn đối với một số chủng cúm ngay cả trước khi chúng được tiêm phòng.

Một loạt các nghiên cứu khác đã xác định những lợi ích tương tự, không chỉ từ hoạt động thể chất lâu dài mà còn từ các đợt tập thể dục trước khi tiêm chủng.

Như các tác giả của một bài đánh giá xuất hiện trên tạp chí Nature Reviews Immunology giải thích:

“Tổng hợp lại, những nghiên cứu này gợi ý rằng sự xuất hiện của một số đặc điểm của sự phát sinh miễn dịch và mức độ tái tạo miễn dịch có thể bị ảnh hưởng nặng nề bởi hoạt động thể chất không đủ khi con người già đi”.

Điều quan trọng cần lưu ý là phần lớn các nghiên cứu về mối quan hệ giữa tập thể dục và khả năng miễn dịch ở người lớn tuổi đã liên quan đến các nghiên cứu "cắt ngang". Loại nghiên cứu này điều tra mối liên quan giữa các biến tại một thời điểm duy nhất.

Để xác nhận những lợi ích của việc rèn luyện thể chất, các tác giả của bài đánh giá trên kêu gọi các nghiên cứu “can thiệp” nhiều hơn, sẽ theo dõi những người tham gia theo thời gian.

Áp dụng chế độ ăn hợp lý

Hiện tại, không có bằng chứng trực tiếp nào cho thấy việc thay đổi chế độ ăn uống có thể làm chậm tốc độ hình thành miễn dịch ở người lớn tuổi. Tuy nhiên, có rất nhiều bằng chứng gián tiếp.

Đặc biệt, nghiên cứu cho thấy rằng chế độ ăn uống giúp xác định nguy cơ phát triển chứng suy nhược cơ thể ở người lớn tuổi. Tình trạng này gây ra mất khối lượng cơ, sức mạnh và chức năng.

Dường như có mối quan hệ hai chiều giữa cơ xương và hệ thống miễn dịch. Cơ bắp tạo ra myokine chống viêm, nhưng bằng chứng gần đây cho thấy rằng tình trạng viêm mãn tính cũng làm tăng tốc độ mất cơ ở bệnh đau cơ.

Dùng thực phẩm chức năng làm giảm nguy cơ - chẳng hạn như vitamin D và axit béo không bão hòa - có thể hữu ích, do đặc tính chống viêm của chúng.

Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy rằng những người ăn theo chế độ Địa Trung Hải ít có khả năng trở nên "yếu" ở tuổi già, chẳng hạn như mất sức mạnh cơ bắp, đi bộ chậm và dễ mệt mỏi.

Chế độ ăn Địa Trung Hải bao gồm:

Lượng lớn trái cây, rau lá và dầu ô liu.

Lượng vừa phải cá, thịt gia cầm và sữa.

Ít thịt đỏ và đường.

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng chế độ ăn này làm giảm nguy cơ béo phì, bệnh tim mạch, tiểu đường loại 2 và ung thư.

Một đánh giá năm 2018 về các nghiên cứu quan sát, mà Medical News Today đưa tin, cho thấy những người tuân thủ chặt chẽ nhất chế độ ăn Địa Trung Hải có nguy cơ bị ốm yếu trong khoảng thời gian 4 năm thấp hơn một nửa so với những người ít tuân theo chế độ này chặt chẽ nhất.

Trong số các cách giải thích khác, đây có thể là kết quả của đặc tính chống viêm của chế độ ăn. Các tác giả viết:

“Những người yếu có lượng dấu hiệu viêm cao hơn, và chứng viêm được coi là có liên quan chặt chẽ với tình trạng yếu. Chế độ ăn Địa Trung Hải có liên quan đến mức độ thấp của các dấu hiệu viêm và có thể làm giảm nguy cơ ốm yếu thông qua cơ chế này ”.

Duy trì cân nặng vừa phải

Mặc dù cơ đóng một vai trò trong việc giảm viêm ở người lớn tuổi, nhưng mô mỡ hoặc có thể có tác dụng ngược lại.

Sự lão hóa bình thường thường dẫn đến tăng cân, do sự tích tụ của các mô mỡ bên dưới da và xung quanh các cơ quan. Theo một loạt nghiên cứu về hệ thống miễn dịch lão hóa, mô mỡ có thể góp phần đáng kể vào việc gây viêm.

Lên đến 30% cytokine IL-6 tiền viêm trong máu có thể bắt nguồn từ mô mỡ. Do đó, béo phì hoặc thừa cân khi lớn tuổi có thể góp phần đáng kể vào chứng viêm mãn tính.

Ngoài ra, các nghiên cứu trên động vật và con người cho thấy hệ thống miễn dịch của những người bị béo phì có thể tạo ra ít kháng thể hơn để đáp ứng với việc tiêm phòng cúm.

Tập thể dục và ăn một chế độ ăn uống lành mạnh dường như chống lại tác động của quá trình lão hóa miễn dịch. Một phần, điều này có thể là do hai yếu tố lối sống này ngăn ngừa tăng cân quá mức.

Các nghiên cứu đã gợi ý rằng những người lớn tuổi tập thể dục thường xuyên và có trọng lượng vừa phải có ít tế bào T già hơn và mức độ cytokine gây viêm trong máu thấp hơn.

Tuy nhiên, liệu chế độ ăn kiêng, tập thể dục và giảm cân có thể đảo ngược quá trình hình thành miễn dịch hay không vẫn là một câu hỏi mở cho các nghiên cứu trong tương lai.