Hệ thống miễn dịch tiêu diệt nCoV như thế nào?

Tuy nhiên đôi khi phản ứng miễn dịch dữ dội đến mức trong lúc tiêu diệt virus, nó hủy hoại chính cơ thể bệnh nhân.

Khi virus xâm nhập vào cơ thể người, nó sẽ chạy đua với thời gian để xâm chiếm tế bào, nhân lên, lây lan và nắm quyền kiểm soát. Đó là câu chuyện sống còn đối với mỗi virus. nCoV không phải ngoại lệ.

Thời gian sống sót cho virus sẽ dần hết nếu nó bị phát hiện bởi hệ thống cảnh báo hoá học của cơ thể. Điều này sẽ kích hoạt một "cuộc chiến" của hệ thống miễn dịch tôi luyện qua hàng triệu năm tiến hoá và được chỉ dẫn bởi các tế bào T tiêu diệt virus chữa lành viêm phổi .

Trong một số trường hợp, cuộc chiến có thể diễn biến theo xu hướng "giết nhầm còn hơn bỏ sót" dẫn tới tổn thương lên chính cơ thể con người. Khi tìm thấy các tế bào bị biến thành "nhà máy sản xuất virus", tế bào T phá hủy các tế bào bệnh này bằng cách bám vào, truyền các phân tử xuyên qua lớp màng và vào trong tế bào bệnh, giết chết tế bào bệnh và mọi thứ bên trong nó.

Hình ảnh nCoV (màu vàng) trên kính hiển vi. Ảnh: EPA-EFE

Trước khi bắt đầu một cuộc chiến ở cấp độ tế bào, virus xâm nhập vào cơ thể, trốn tránh các tuyến phòng thủ trong chất nhầy mũi và họng, để săn lùng các tế bào mà nó có thể chiếm dụng. Đồng thời, nó cũng tìm mọi cách để ngụy trang trước hệ thống báo động của hệ miễn dịch - một "trò chơi trốn tìm" nguy hiểm.

Trong vài giờ đầu tiên kể từ thời điểm mầm bệnh xâm nhập, "một cú vật lộn uyển chuyển giữa phản ứng miễn dịch bẩm sinh và virus sẽ diễn ra", theo Gene Olinger, nhà miễn dịch học của Viện khoa học MRIGlobal có trụ sở tại Hoa Kỳ. Virus dùng các mánh khoé khác nhau để né sự phát hiện của hệ miễn dịch.

Marjolein Kikkert, phó giáo sư tại Trung tâm Y tế Đại học Leiden, Hà Lan, chuyên nghiên cứu về phản ứng miễn dịch cho biết:  "Tất cả các loại virus, bao gồm nCoV sẽ có nhiều cách để làm rối loạn hoặc ngăn chặn phản ứng miễn dịch. Một cuộc chạy đua vũ trang sẽ diễn ra, đặc biệt khi mới xâm nhập, do virus cố gắng ngăn chặn những phản ứng miễn dịch đầu tiên".

Vì nCoV là một loại virus gây viêm phổi mới được phát hiện, các nhà nghiên cứu không có đủ thời gian trong phòng thí nghiệm để tìm hiểu chính xác cách thức trận chiến này diễn ra.

Những hoài nghi về quá trình này chủ yếu dựa vào hiểu biết của các nhà khoa học về phản ứng của hệ miễn dịch đối với các chủng virus corona khác, chẳng hạn Hội chứng suy hô hấp cấp Trung Đông (MERS), Hội chứng suy giảm hô hấp cấp (SARS) và những điều được ghi trong báo cáo lâm sàng của các bệnh nhân Covid-19.

Các nhà nghiên cứu cho biết, vì phản ứng miễn dịch của cơ thể có thể rất mạnh mẽ và ồ ạt, cuộc chiến chống lại virus có thể có sức tàn phá lớn đối với cơ thể và gây ra hậu quả nghiêm trọng. Đặc biệt, nCoV tấn công vào phổi, một "chiến trường" đặc biệt nhạy cảm. Hơn thế, khi hệ miễn dịch cố gắng chống lại một loại virus mà nó chưa từng gặp trước đây, nó có thể bị quá tải, gây ra tổn thương các tế bào và mô liền kề.

Giáo sư Kikkert nói, hệ thống cảnh báo sớm của cơ thể về việc mầm bệnh xâm nhập có rất nhiều lớp và cuối cùng sẽ dẫn tới một loạt các tín hiệu tế bào được truyền dẫn.

Tín hiệu này kích hoạt việc sản xuất các loại protein cảnh báo các tế bào xung quanh về sự hiện diện của virus, đồng thời cũng kích hoạt rất nhiều phân tử miễn dịch, tạo ra phản ứng kháng virus.

Cùng lúc, nCoV chạy đua để nhân lên và tấn công nhiều tế bào hơn. Phổi trở thành một chiến trường, sưng lên với các tế bào miễn dịch, các phân tử và chất dịch mà chúng sử dụng để di chuyển và định hướng.

Các tế bào T đến sau khi phát hiện virus, chui vào màng phổi để săn, bắt và tiêu diệt các tế bào bị nhiễm bệnh.

Khi một tế bào T tìm thấy các tế bào nhiễm virus, nó sẽ bám vào chúng rất chặt, tiến sĩ Olinger nói. "Những tế bào T sẽ gắn và truyền các phân tử đi sang tế bào nhiễm bệnh và bắt đầu tiêu diệt nó", ông nói.

Trong khi đó, các kháng thể, một loại protein hình chữ Y cũng tới tham chiến. Các protein này bám vào virus, vô hiệu hoá các gai mà chúng sử dụng để gắn vào các tế bào khỏe mạnh và sau đó các tế bào bạch cầu lớn hơn được gọi là đại thực bào tiến tới, nuốt chửng các cụm virus bị vô hiệu hoá này.

Khi cuộc chiến này lan rộng, các tế bào chết bắt đầu ứ đọng trong phổi.

"Chúng làm tắc nghẽn đường thở và làm giảm lưu lượng oxy", theo lời Ashley St John, giáo sư trợ lý tại Trường Y khoa Duke-NUS ở Singapore, người chuyên nghiên cứu về bệnh lý miễn dịch.

Sự tắc nghẽn đó đã làm tăng thêm áp lực lên phổi, giáo sư cho hay.

"Bạn cần các mô giãn nở và lấp đầy oxy, nhưng cùng lúc đó bạn đang lấp đầy nó bằng các tế bào miễn dịch và chất dịch. Điều này có thể ngăn việc hấp thụ oxy", giáo sư nói.

Nếu bệnh nhân tiến đến giai đoạn này và hồi phục, phổi của họ có thể lành lặn trở lại. Nhưng với nhiều bệnh nhân, tổn thương sẽ tồn tại lâu dài.

Dữ liệu từ Trung Quốc công bố vào cuối tháng 2 cho thấy khoảng 80% trường hợp nhiễm nCoV ở mức độ nhẹ đến trung bình, khoảng 14% là nặng và phần còn lại là rất nghiêm trọng. 6% bệnh nhân nghiêm trọng có thể bị suy hô hấp, sốc nhiễm trùng và suy đa tạng.

Trên toàn cầu, khoảng 3,4% người nhiễm bệnh sẽ chết vì nhiễm nCoV, theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), mặc dù con số đó có thể thay đổi khi việc kiểm soát dịch bệnh tiến triển. Tại Trung Quốc, tỷ lệ tử vong đã giảm dần trong quá trình bùng phát và gia tăng các ca nhiễm bệnh.

Trong các cuộc phỏng vấn, nhiều nhà nghiên cứu nói rằng cách mà nCoV lây nhiễm và phát triển bên trong cơ thể vẫn còn chưa được hiểu rõ, nhưng rõ ràng chúng dễ dàng tấn công người cao tuổi và những người có hệ miễn dịch yếu. Tỷ lệ tử vọng là trên 20% đối với những ca bệnh trên 80 tuổi. Theo thống kê chung của phái đoàn hợp tác giữa WHO và Trung Quốc về Covid-19 được công bố vào cuối tháng 2, tỷ lệ tử vong ở những người mắc bệnh tim mạch, tiểu đường và bệnh hô hấp mãn tính cao gấp đôi trung bình.

Một số nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng trong thời kỳ né tránh sự phát hiện, nCoV ức chế phản ứng miễn dịch bẩm sinh, bằng cách phân chia quá nhanh khiến miễn dịch không phản ứng kịp hoặc phá vỡ cách mà hệ thống miễn dịch bẩm sinh tự điều hoà.

Chuyên viên phòng thí nghiệm Cấp độ an toàn sinh học (BSL) 3 tại Viện vaccine quốc tế (IVI) ở Seoul đang làm xét nghiệm kháng thể trung hòa  ngày 11/3. Ảnh: AFP

Quan sát cho thấy điều này có thể đẩy một hệ thống vốn đã hoảng loạn vào tình trạng quá tải, xảy ra "hội chứng phóng thích cytokine" (còn được gọi là cơn bão cytokine), khiến các mô viêm một cách quá phát do "quá liều" tín hiệu gây viêm (cytokine).

"Khi 'cơn bão cytokine’ xảy ra, bạn gặp phải tình trạng phanh không hoạt động và tất cả các sản phẩm [của hệ miễn dịch] vượt ngoài tầm kiểm soát, tế bào miễn dịch xâm nhập vào mô, phá vỡ các mạch máu," giáo sư St John nói.

"Phổi là nơi nhạy cảm nhất nếu điều đó xảy ra. Những tế bào đến để tiêu diệt, chúng ở đó để bao bọc và kiểm soát nhiễm trùng, phản ứng quá mức có thể dẫn đến tổn thương trong phổi. Các tế bào trong khu vực đó không thể trao đổi oxy và dẫn tới chết mô."

Sự quá sức của các tế bào trao đổi oxy trong phổi cũng có thể dẫn tới cái chết do gánh nặng mà phổi và các cơ quan khác phải hứng chịu. Điều này là do phản ứng của hệ miễn dịch thái quá, chứ không do tổn thương do virus gây ra.

"Thực tế là nếu bạn không có virus trong tay, bạn thực sự không thể trả lời được hết cả câu hỏi", tiến sĩ Olinger cho hay.

" [Virus này] đã làm đảo lộn quy trình nghiên cứu. Bởi hiện tại có sẵn trình tự gene của virus, trong khi ở các đợt bùng phát trước, những thông này chỉ có sau khi chúng tôi nuôi cấy virus và nghiên cứu nó trong phòng thí nghiệm, biết nó hoạt động như thế nào trong các loại tế bào khác nhau."

Công việc khó khăn nhất của các nhà khoa học hiện tại là nghiên cứu được sự tương tác giữa virus nCoV  và hệ miễn dịch trên một mẫu động vật có vú như chuột. Cho đến khi điều đó được thực hiện, làm sao để có được vaccine điều trị viêm phổi cho Covid-19 vẫn là câu hỏi lớn còn đặt ra. Muốn vaccine có hiệu quả, các nhà khoa học phải chắc chắn cần làm gì để bảo vệ một người khỏi sự lây nhiễm.

Linh Phan (Theo SCMP)