Th3
Cách đây hơn một tháng, báo Tuổi Trẻ có đăng một bài viết của bác sĩ Kim Dung với tựa đề “Bệnh Sởi – Đáng Lo Nhất Là Biến Chứng”. Ngay sau đó, các bạn antivax đã lấy bài báo đó ra để châm chọc, khiêu khích, và quấy rối bác sĩ Dung một cách hết sức côn đồ và dốt nát. Các bạn ấy nói một cách mỉa mai và đắc chí rằng các pro-vax (theo cách gọi của các bạn ấy) chọn tai biến không chọn biến chứng còn riêng các bạn ấy thì chọn biến chứng chứ không chọn tai biến.
Côn đồ thì ai cũng thấy rõ rồi. Bây giờ thì mình sẽ chỉ ra cho các bạn thấy cái chỗ dốt nát của câu nói ấy nằm ở đâu bằng cách giải thích vì sao sởi lại đáng lo nhất là biến chứng. Không thôi để lâu kẻo các bạn ấy lại tưởng mình thông minh thật.
Sởi là một bệnh nhiễm trùng cấp tính do virus gây ra. Virus sởi là một thành viên thuộc loài Morbillivirus của họ Paramyxoviridae. Nó được nhắc đến lần đầu tiên trong y văn vào thế kỷ thứ 7. Vào thế kỷ thứ 10, nó được một bác sĩ người Ba Tư tên là Rhazes mô tả là “đáng sợ hơn cả bệnh đậu mùa”.
Nhưng tại sao các chuyên gia y học từ ngàn xưa lại sợ sởi đến như vậy?
Thứ nhất là vì nó cực kỳ dễ lây. Virus sởi hiện diện trong chất tiết từ miệng và mũi của người bị nhiễm. Khi những người này ho hoặc hắt xì lúc ở trong những phòng kín, những chất tiết sẽ bắn vào không khí và trở thành những hạt chất lỏng li ti chứa đầy virus sởi treo lơ lửng ở đó để chờ đợi xâm nhập vào cơ thể nạn nhân kế tiếp. Virus sởi có khả năng tồn tại ở môi trường bên ngoài đến 2 tiếng đồng hồ mà vẫn hoạt động được. Điều đó có nghĩa là bạn không cần phải tiếp xúc với người bị nhiễm mà vẫn có thể bị lây bệnh như thường. Chỉ cần bạn bước vào một căn phòng mà trong vòng 2 giờ trước đó người bị nhiễm sởi ho hoặc hắt xì là bạn đã có khả năng bị lây bệnh rồi. Người ta ước tính là khi tiếp xúc với người bệnh thì khả năng bị nhiễm sởi của bạn lên đến 90%. Virus sởi sinh sản chủ yếu vào khoảng thời gian nổi ban do đó thời điểm người bị nhiễm dễ lây cho người khác nhất là từ 4 ngày trước khi nổi ban đến 4 ngày sau khi nổi ban.
Triệu chứng đầu tiên của sởi là sốt cao. Triệu chứng này thường xuất hiện trong vòng 10 đến 12 ngày sau khi virus xâm nhập vào cơ thể và kéo dài từ 4 đến 7 ngày. Những triệu chứng khác trong giai đoạn này bao gồm chảy mũi, ho, đỏ và chảy nước mắt. Ngoài ra còn có những nốt màu trắng nổi thành cụm ở mặt trong má được gọi là các nốt Koplik.
Sau đó, ban sởi sẽ xuất hiện, bắt đầu ở vùng sau tai, lan ra mặt và cổ. Trong vòng 3 ngày kế tiếp, chúng sẽ lan xuống bên dưới và cuối cùng là đến tay và chân. Ban sởi sẽ kéo dài trong vòng 5 đến 6 ngày rồi sau đó mờ dần. Trung bình ban sởi sẽ xuất hiện khoảng 14 ngày sau khi tiếp xúc với virus, nhưng chúng cũng có thể xuất hiện dao động trong khoảng thời gian từ 7 ngày sau khi tiếp xúc đến 18 ngày sau khi tiếp xúc.
Điểm đáng sợ thứ hai của virus sởi, và cũng là điểm đặc trưng của nó, là nó có khả năng ức chế hệ miễn dịch và tạo cơ hội cho các tác nhân gây bệnh khác tấn công cơ thể. Và đây là lý do vì sao bác sĩ Dung nói rằng bệnh sởi đáng lo nhất là biến chứng. Nó gây ra gần 1 triệu cái chết mỗi năm trên toàn thế giới cũng vì khả năng này. Nhiều khi người ta không chết vì bản thân virus sởi mà người ta chết vì hệ miễn dịch bị nó khống chế nên không chống lại được những tác nhân gây bệnh khác khi chúng tấn công cơ thể.
Vậy virus sởi khống chế hệ miễn dịch như thế nào và bọn ăn hùa theo nó là những ai?
Hihi, thôi để bữa sau mình nói tiếp hen. Bây giờ rút kinh nghiệm, không viết dài nữa. Không thôi lại ăn đạn lạc oan uổng lắm.
LƯU Ý: Viết một hồi thì thấy bài dài quá xá dài và có khả năng làm nhức đầu, hoa mắt, chóng mặt trong một số trường hợp mặc dù các thông tin khoa học đã được làm mềm bớt nên để lại đây vài dòng cảnh báo trước. Vậy mới thấy viết bài khoa học không hề dễ như cái cách anh thầy giáo và chị bán tương vẫn hay làm.
*****
Trong kỳ trước mình đã mô tả sơ qua về các triệu chứng, giai đoạn, cách lây của sởi và giải thích nó nguy hiểm ở chỗ nào. Như đã nói, sởi nguy hiểm vì nó cực kỳ dễ lây và vì tuyệt chiêu ức chế hệ miễn dịch của nó. Ở kỳ này, mình sẽ kể cho các bạn nghe virus sởi đã xâm nhập cơ thể và ức chế hệ miễn dịch như thế nào.
Tuy nhiên trước hết chúng ta cần phải biết rõ hình dạng mặt mũi anh bạn virus sởi của chúng ta cái đã. Các bạn có thể nhìn hình bìa được đính kèm với bài viết này để biết cấu trúc của nó.
Virus sởi có lớp màng bọc bên ngoài hình cầu bao bọc vật chất di truyền là RNA ở bên trong. Các bạn có thấy các tua nằm ở mặt ngoài của màng virus không? Chúng là hai loại protein: H (Haemagglutinin) và F (Fusion). Hai protein này đóng vai trò rất quan trọng giúp virus sởi xâm nhập vào tế bào của ký chủ. Ngoài ra, protein H này cũng chính là kháng nguyên giúp hệ miễn dịch của chúng ta tạo ra các kháng thể để chống lại virus sởi.
Quá trình khám phá ra cơ chế xâm nhập vào tế bào của virus sởi cũng rất thú vị. Nhưng để hiểu nó, trước hết các bạn cần phải biết khái niệm thụ thể là gì cái đã.
Thụ thể là những phân tử protein nằm ở bề mặt hoặc bên trong tế bào. Mỗi thụ thể sẽ có khả năng tiếp nhận và gắn kết với những chất hóa học nhất định. Những chất này bao gồm các chất khoáng vô cơ, các protein hữu cơ, hormon, và các tín hiệu dẫn truyền thần kinh. Sự gắn kết này sẽ dẫn đến một số thay đổi trong cấu trúc của thụ thể để biến nó thành các enzyme có khả năng kết hợp hoặc tách rời các phân tử khác nhau. Sự thay đổi cấu trúc này của thụ thể cũng có thể dẫn đến sự thay đổi nào đó của một loại protein khác, và sự thay đổi của protein đó lại dẫn đến sự thay đổi của một loại protein khác nữa. Cứ như vậy chúng tạo ra một chuỗi các thay đổi về cấu trúc của các loại protein khác nhau như một dạng truyền tin trong tế bào. Từ đó, chúng sẽ kích hoạt các phản ứng/thay đổi ở bên trong tế bào để đáp trả lại.
Quay lại chuyện virus sởi. Khi nó đến gần tế bào của ký chủ, protein H ở màng virus sẽ gắn vào các thụ thể nằm ở màng của các tế bào ký chủ. Sự gắn kết này sẽ dẫn đến sự thay đổi trong cấu trúc của protein H và kích hoạt protein F ở cạnh bên. Chúng làm cho lớp vỏ bọc của virus hòa làm một với lớp màng của tế bào ký chủ. Các thành phần bên trong virus sau khi được cởi bỏ lớp vỏ ngoài thì tự do tung tăng bơi lội bên trong bào tương. Các bạn có thể tưởng tượng hiện tượng này giống như một bong bóng xà phòng nhỏ gặp phải một bong bóng xà phòng lớn rồi hòa làm một với nhau thành một bong bóng lớn hơn vậy đó.
Khi virus sởi đã yên vị ở bên trong bào tương, các protein có tác dụng hòa màng của nó sẽ xuất hiện ở màng tế bào bị nhiễm làm cho tế bào này cũng có nguy cơ hòa vào làm một với các tế bào bên cạnh để tạo nên những tế bào khổng lồ đa nhân rồi chết đi. Hiện tượng này xảy ra ở hầu hết các tế bào bị nhiễm, ngoại trừ tế bào thần kinh.
Cũng ở bên trong bào tương, các RNA của virus sởi bắt đầu nhân đôi. Các RNA này là những chuỗi âm. Điều này có nghĩa là chúng không trực tiếp mã hóa các protein. Để có thể tổng hợp protein thì trước tiên chúng phải được chuyển sang thành chuỗi dương cái đã. Công việc này được thực hiện bởi các RNA polymerase.
Các bạn có nhớ hồi xưa học sinh học được thầy cô dạy các RNA là những chuỗi bao gồm các nucleotide nối với nhau không? Có 4 loại nucleotide bao gồm G, U, A và C. Còn RNA polymerase là các enzyme có nhiệm vụ “dịch” chuỗi RNA âm thành chuỗi RNA dương bằng cách mỗi khi nó thấy nucleotide G ở chuỗi âm thì nó sẽ gắn nucleotide C vào chuỗi dương và ngược lại. Mỗi khi nó thấy nucleotide A ở chuỗi âm thì nó sẽ gắn nucleotide U vào chuỗi dương và ngược lại. Và chính các chuỗi dương này mới trực tiếp mã hóa các protein của virus. Cứ 3 nucleotide sẽ được nhóm lại thành một codon và cứ một codon sẽ mã hóa cho một loại acid amin trên chuỗi polypeptide của protein.
Sau khi tất cả các protein thuộc cấu trúc của virus sởi đã được tổng hợp xong, chúng sẽ nhóm lại với nhau để tạo thành một virus sởi hoàn chỉnh rồi trồi ra khỏi bào tương của tế bào ký chủ đồng thời ăn cắp một phần màng của tế bào này để biến thành màng của chúng.
Chính vì toàn bộ hoạt động sao chép và nhân đôi của virus sởi đều xảy ra bên trong bào tương nên nó dễ bị dọn dẹp khỏi cơ thể bởi hệ miễn dịch hơn là những virus copy nguyên bộ gene của chúng vào bộ gene của tế bào ký chủ.
Như vậy, để xác định được mục tiêu tấn công của virus sởi, các nhà khoa học phải tìm cho ra loại thụ thể nào có khả năng gắn kết với protein H của nó. Rồi từ đó họ phải xác định xem loại thụ thể đó xuất hiện nhiều ở những tế bào nào trong cơ thể. Từ đó, họ mới có thể kết luận được mục tiêu tấn công của virus sởi là ở đâu.
Công cuộc tìm kiếm bắt đầu trong phòng thí nghiệm từ các chủng virus sởi được nuôi cấy ở đây. Họ nhận thấy rằng những chủng này kết nối được với một loại protein có tên là CD46. Đây là protein có chức năng điều tiết ngăn không cho tế bào tự hủy diệt và được tìm thấy ở bề mặt của hầu hết các tế bào trong cơ thể người ngoại trừ hồng cầu. Khi virus sởi được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, để thích nghi với môi trường này, protein H bị đột biến và nhờ đó nó gắn kết được với CD46. Các virus sởi có trong vaccine cũng có khả năng gắn kết được với CD46.
Tuy nhiên, sau khi phân lập virus sởi từ những bệnh nhân cụ thể trên lâm sàng để nghiên cứu thì các nhà khoa học nhận ra là chúng không mặn mà gì với CD46 cho lắm. Ngược lại, chúng lại có cảm tình đặc biệt với các tế bào lympho B thuộc hệ miễn dịch. Mà những tế bào này lại không có những phân tử CD46 hoàn chỉnh. Do đó, họ nghi ngờ những virus sởi trong tự nhiên dùng một loại thụ thể khác để xâm nhập vào tế bào.
Sau một thời gian nghiên cứu thì họ phát hiện ra được thụ thể bí mật đó chính là phân tử CD150 (hay SLAMF1). SLAMF1 là chữ viết tắt của “Signaling Lymphocytic Activation Molecule Family member 1” có nghĩa là thành viên thứ 1 thuộc họ các phân tử có chức năng phát tín hiệu kích hoạt lympho bào. Các tế bào lympho cần phải nhận 2 tín hiệu để chuyển sang trạng thái kích hoạt. Tín hiệu thứ nhất chúng nhận được là từ các kháng nguyên của vật lạ xâm nhập vào cơ thể. Tín hiệu thứ hai là từ các phân tử thuộc họ SLAM này.
CD150 xuất hiện nhiều ở các tế bào lympho B và T đã được kích hoạt và các tế bào tua. Mình giải thích một chút về các tế bào này. Cả ba loại tế bào này đều là những tế bào miễn dịch.
Các tế bào tua có nguồn gốc từ tủy xương và đóng vai trò khởi động đáp ứng miễn dịch bằng cách bắt giữ các kháng nguyên. Kháng nguyên là một thành phần cụ thể nào đó của các tác nhân lạ xâm nhập cơ thể. Sau đó, chúng sẽ xử lý các kháng nguyên này rồi trình diện chúng ở bề mặt tế bào của mình cho các lympho bào xử lý.
Còn các tế bào B và tế bào T thuộc chung một nhóm được gọi là các lympho bào. Ngoài các tế bào T và B thì còn có một loại lympho bào khác nữa là tế bào NK (natural killer – những sát thủ tự nhiên). Chúng đều là những tế bào thuộc hệ miễn dịch. T là chữ viết tắt của Thymus (tuyến ức) còn B là chữ viết tắt của Bone marrow (tủy xương).
Cả tế bào T lẫn tế bào B đều được sinh ra trong tủy xương nhưng sau đó tế bào T di chuyển đến tuyến ức để trưởng thành ở đó. Tế bào T chịu trách nhiệm cho miễn dịch tế bào còn tế bào B chịu trách nhiệm chính cho miễn dịch thể dịch. Chức năng chính của chúng là nhận diện những kháng nguyên được trình diện bởi các tế bào tua.
Một khi đã xác định được kẻ xâm nhập rồi thì chúng bắt đầu phản ứng lại. Tế bào B phản ứng lại bằng cách sản xuất và tiết ra các kháng thể để trung hòa các tác nhân xâm nhập. Còn tế bào T thì có hai loại: tế bào T hỗ trợ (helper T cell) và tế bào T độc (cytotoxic T cell) . Chức năng chính của tế bào T hỗ trợ là tiết ra cytokine để kích hoạt các tế bào T độc và các tế bào B. Còn các tế bào T độc sẽ tiết ra các hạt có chứa những loại enzyme rất mạnh có khả năng giết chết những tế bào lạ xâm nhập cơ thể. Sau khi cuộc chiến kết thúc, một số tế bào T và tế bào B trở thành các tế bào nhớ. Chúng có khả năng nhớ tác nhân gây bệnh mà chúng vừa tiếp xúc và luôn ở tư thế sẵn sàng để lần sau nếu có gặp lại chúng sẽ tấn công nhanh hơn và mạnh hơn.
Quay lại chuyện thụ thể CD150 của virus sởi. Người ta nhận thấy CD150 hiện diện ở những tế bào nhớ lympho T nhiều hơn là các tế bào lympho T non do đó các tế bào nhớ lympho T dễ bị virus sởi tấn công hơn. Như đã nói ở trên, các tế bào nhớ lympho T là những tế bào đã từng tiếp xúc với các kháng nguyên rồi. Do đó, chúng như ổ cứng máy tính, ghi nhớ lại các loại kháng nguyên đã từng xâm nhập cơ thể và tấn công chúng khi cần thiết. Còn các tế bào lympho T non là những tế bào chưa từng tiếp xúc với bất kỳ một loại kháng nguyên nào cả. Do đó, khi virus sởi xâm nhập và tiêu diệt những tế bào nhớ lympho T này thì cũng giống như nó format lại ổ cứng máy tính vậy. Hệ miễn dịch của cơ thể trở nên ngây thơ và trong trắng tinh tươm do đó trở thành mồi ngon của đủ loại tác nhân gây bệnh xâm nhập từ ngoài vào.
Đây cũng chính là lý do giải thích hai hiện tượng nghịch lý xảy ra khi bị nhiễm virus sởi.
Nghịch lý thứ nhất là mặc dù virus sởi biến mất khỏi cơ thể chỉ một thời gian ngắn sau khi nhiễm bệnh nhưng tác động ức chế hệ miễn dịch của nó lại kéo dài đến 2 năm. Như đã nói ở phần trên, vì virus sởi sinh sản và nhân đôi bên trong bào tương nên nó rất dễ bị quét sạch ra khỏi cơ thể. Tuy nhiên, trước khi biến mất thì nó đã kịp xóa sạch hết bộ nhớ của hệ miễn dịch rồi còn đâu.
Nghịch lý thứ hai là mặc dù khi bị nhiễm sởi thì số lượng lympho bào trong cơ thể bệnh nhân bị sụt giảm nhưng sự sụt giảm này không thể là nguyên nhân gây ức chế miễn dịch được. Lý do là vì sự sụt giảm này chỉ kéo dài một thời gian ngắn (khoảng 1 đến 2 tháng) rồi số lượng tế bào lympho lại quay trở về bình thường nhưng sự ức chế miễn dịch lại kéo dài đến hơn 2 năm. Lạ lùng hơn nữa là mặc dù bị ức chế miễn dịch nhưng cơ thể vẫn có thể tạo ra được sự đề kháng đối với virus sởi đến trọn đời. Nguyên nhân đằng sau của hiện tượng này có thể được giải thích như sau. Khi xâm nhập vào cơ thể, virus sởi gây ra hiện tượng hòa màng và tiêu diệt tế bào lympho cùng với ức chế sự sinh sản của các tế bào này dẫn đến tình trạng số lượng tế bào lympho bị sụt giảm. Tuy nhiên, sau khi virus sởi bị quét sạch khỏi cơ thể thì các tế bào lympho mới được sản xuất ra để thay thế cho các tế bào cũ đã chết đi. Do đó, số lượng tế bào lympho quay trở về bình thường. Nhưng đây là những tế bào lympho non, chưa từng tiếp xúc với các kháng nguyên nào ngoài kháng nguyên của virus sởi cả nên không hề “nhớ” gì về các tác nhân gây bệnh cho cơ thể ngoại trừ virus sởi. Do đó, chúng không thể chống lại bất cứ thứ gì ngoài sởi. Người ta gọi đây là hiện tượng mất trí nhớ miễn dịch. Kết quả là hệ miễn dịch tiếp tục hoạt động không hiệu quả cho đến hơn 2 năm sau đó.
Tuy nhiên, vẫn còn một vấn đề nữa mà các nhà khoa học chưa thể hiểu được. Đó là tuy rằng CD150 xuất hiện chủ yếu ở các tế bào thuộc hệ miễn dịch nhưng virus sởi lại xâm nhập được vào cả các tế bào biểu mô của phổi, phế quản, khí quản, hầu, họng, thực quản, miệng, gan, ruột, và bàng quang. Như vậy, các tế bào kể trên phải có một loại thụ thể nào đó kết dính được với protein H của virus sởi mà các nhà khoa học chưa tìm ra. Do đó, họ lại tiếp tục nghiên cứu và phát hiện ra thêm một loại thụ thể thứ ba nữa. Đó là nectin-4 ở các tế bào biểu mô.
Có một điều thú vị ở các phân tử nectin-4 này. Trước khi các nhà khoa học phát hiện ra vai trò của chúng đối với virus sởi thì nectin-4 đã được biết đến là chất đánh dấu khối u ở phổi, vú, và buồng trứng. Do đó, virus sởi trở nên có tiềm năng được dùng để tấn công, làm lây nhiễm, và tiêu diệt các tế bào ung thư có nectin-4.
Như vậy, toàn cảnh cuộc vạn lý trường chinh của virus sởi trong cơ thể người được tóm tắt như sau. Sau khi xâm nhập vào đường hô hấp do người bệnh hít phải những hạt đàm li ti trong không khí, virus sởi bị các tế bào tua, các lympho bào, và các đại thực bào phế nang trong đường hô hấp bắt giữ. Từ đó, chúng được các tế bào miễn dịch này chở đi không tính phí đến các hạch bạch huyết. Các hạch bạch huyết này chứa đầy tế bào lympho T và lympho B nên là môi trường cực kỳ thuận lợi cho virus sinh sản. Các tế bào miễn dịch bị nhiễm virus sau đó đi vào hệ thống tuần hoàn, mang virus đi khắp cơ thể rồi xâm nhập vào các tế bào biểu mô qua các thụ thể nectin-4. Do đó, sởi lan tràn đến gần như toàn bộ các hệ cơ quan trên cơ thể bao gồm ống tiêu hóa, thận, gan, da, các cơ quan lympho bao gồm lách, tuyến ức, và các hạch bạch huyết. Và rồi cuối cùng, những tế bào bị nhiễm virus sẽ có mặt trong các chất tiết của đường hô hấp, phân, và nước tiểu để đi ra ngoài.
===
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Ferreira, C. S., Frenzke, M., Leonard, V. H., Welstead, G. G., Richardson, C. D., & Cattaneo, R. (2009). Measles virus infection of alveolar macrophages and dendritic cells precedes spread to lymphatic organs in transgenic mice expressing human signaling lymphocytic activation molecule (SLAM, CD150). Journal of virology, 84(6), 3033-42.
Huber B. R. (May 7, 2015). A deadly shadow: Measles may weaken immune system up to three years. Princeton University Website. Được lấy từ: https://www.princeton.edu/…/deadly-shadow-measles-may-weake…
Griffin D. E. (2016). The Immune Response in Measles: Virus Control, Clearance and Protective Immunity. Viruses, 8(10), 282. doi:10.3390/v8100282
Griffin, D. E., Lin, W. H., & Pan, C. H. (2012). Measles virus, immune control, and persistence. FEMS microbiology reviews, 36(3), 649-62.
Laksono, B. M., de Vries, R. D., McQuaid, S., Duprex, W. P., & de Swart, R. L. (2016). Measles Virus Host Invasion and Pathogenesis. Viruses, 8(8), 210. doi:10.3390/v8080210
Moss, W. (2017). Measles. The Lancet, 390(10111), 2490-2502.
Rubins JB. (Jan 15, 2003). Alveolar macrophages: wielding the double-edged sword of inflammation. Được lấy từ: https://www.atsjournals.org/doi/full/10.1164/rccm.2210007
Tatsuo, H., & Yanagi, Y. (2002). The Morbillivirus Receptor SLAM (CD150. Microbiology and Immunology, 46(3), 135-142.
Walter A. Orenstein, Robert T. Perry, Neal A. Halsey; The Clinical Significance of Measles: A Review, The Journal of Infectious Diseases, Volume 189, Issue Supplement_1, 1 May 2004, Pages S4–S16,https://doi.org/10.1086/377712
