MIỄN DỊCH DA (P1) – HỆ THỐNG MIỄN DỊCH Ở CÁC LỚP CẤU TRÚC DA

Bạn biết không, những nốt mụn viêm, mụn mủ hay tình trạng nóng, ngứa, rát do kích ứng/dị ứng mỹ phẩm đều liên quan đến quá trình miễn dịch của da. Quan trọng là, nếu không hiểu rõ và xử lý đúng cách, những phản ứng này sẽ trở nên trầm trọng hơn, gây ra nhiều hậu quả khó lường cho làn da và sức khoẻ của bạn.

Dẫu biết đây là một chủ đề khá “khó nuốt”, nhưng Twins vẫn muốn giữ đúng lời hứa mang đến những kiến thức khoa học chuyên sâu để bạn hiểu rõ làn da mình.

Cùng Twins khám phá những điều thú vị về miễn dịch da ngay thôi nào!

Tổng quan cấu trúc hệ thống miễn dịch da

Da là một cơ quan phức tạp. Ngoài việc cung cấp một hàng rào mạnh mẽ chống lại sự tác động từ bên ngoài. Da còn là nơi diễn ra nhiều quá trình viêm nhiễm, bao gồm khả năng miễn dịch chống lại nhiễm trùng, miễn dịch chống khối u, tự miễn dịch và dị ứng.

Cũng chính vì thế, chức năng hàng rào của da rất quan trọng. Đặc biệt là khi hàng rào này bị phá vỡ sau chấn thương, hoặc trong bệnh viêm da dị ứng, bệnh nhiễm trùng hay viêm da tiếp xúc kích ứng. Lúc này, phản ứng miễn dịch bẩm sinh nhanh chóng nhưng không đặc hiệu sẽ được sử dụng để phòng thủ, bắt đầu bằng việc phát hiện cả “tín hiệu nguy hiểm” của bản thân và ngoại lai (yếu tố lạ bên ngoài) làm báo động. Tiếp theo, đáp ứng miễn dịch thích ứng chậm hơn nhưng đặc hiệu có thể được yêu cầu để loại bỏ dứt điểm mầm bệnh. Trong đó, “không đặc hiệu” là loại miễn dịch di truyền, có sẵn trong cơ thể và không có khả năng ghi nhớ. Còn “đặc hiệu” ở đây là loại miễn dịch có khả năng ghi nhớ và nhận biết một số tác nhân gây bệnh.

Và một trong những biểu hiện của quá trình này là phản ứng viêm. Không chỉ đơn thuần là những nốt mụn viêm, mụn mủ. Phản ứng viêm còn bao gồm cả tình trạng nóng, ngứa, đỏ, rát, sưng trên da khi bạn bị kích ứng hay dị ứng với mỹ phẩm. Đây là dấu hiệu cho thấy da đang phản ứng để chống lại sự xâm nhập của ký sinh trùng, vi khuẩn gây bệnh. Hoặc khi tiếp xúc với các vật liệu lạ vô hại, như trong viêm da tiếp xúc dị ứng. Ngoài ra, khả năng tự miễn dịch, có thể do miễn dịch kháng ung thư bị định hướng sai so với bản thân sẽ gây ra một loạt các bệnh lý trên da. Bao gồm bệnh bạch biến, bệnh lupus, bệnh vẩy nến và các bệnh khác.

Đây chính là hình ảnh thể hiện quần thể miễn dịch trong da. Trên cùng là Tế bào Langerhans, tế bào đuôi gai ở da, đại thực bào, các tế bào bẩm sinh khác (tế bào mast, tế bào NK, tế bào NKT, tế bào γδ-T) và tế bào T nhớ bao gồm hệ thống miễn dịch cư trú trên da ở trạng thái ổn định. Quá trình hoạt động diễn ra như sau:

Khi Tế bào Langerhans, tế bào đuôi gai, đại thực bào và tế bào γδ-T lần đầu tiên cảm nhận được nhiễm trùng hoặc tổn thương, chúng sẽ bắt đầu một phản ứng bẩm sinh, nhanh chóng bằng cách tập hợp các tế bào tác động. Lúc này, các tác nhân gây hiệu ứng bẩm sinh (quần thể NK) sẽ cung cấp một phản ứng nhanh chóng, không đặc hiệu với kháng nguyên, còn các tế bào T bộ nhớ sẽ ghi nhớ nhanh chóng, đặc hiệu với kháng nguyên đối với các mầm bệnh đã gặp trước đó. Các quần thể tế bào mô đệm, chẳng hạn như tế bào sừng, nguyên bào sợi và tế bào nội mô, cũng tham gia vào các phản ứng miễn dịch bằng cách cảm nhận tổn thương mô và tạo ra các cytokine gây viêm. Tiếp theo bạn nhìn hình ở phần dưới cùng, khi kích hoạt hệ thống miễn dịch thường trú trên da, các tế bào miễn dịch bổ sung sẽ được tập hợp để ngăn chặn và chống lại nhiễm trùng và / hoặc loại bỏ các mảnh vụn tế bào để hỗ trợ quá trình chữa bệnh. Chúng bao gồm các tế bào bẩm sinh bổ sung như bạch cầu trung tính và bạch cầu ái toan, cũng như các quần thể thích nghi như tế bào T và tế bào B.

Chắc nãy giờ bạn đang thắc mắc kháng nguyên, cytokine là gì đúng không nè? Theo đó, kháng nguyên là những yếu tố lạ gây hại như vi khuẩn, virus, nấm. Khi bắt gặp kháng nguyên, cơ thể sẽ sản sinh ra miễn dịch. Còn cytokine là protein tiết ra cho phép giao tiếp giữa tế bào với tế bào; thường đề cập đến giao tiếp giữa các tế bào miễn dịch – miễn dịch hoặc mô đệm – tế bào miễn dịch).

Hệ thống miễn dịch da bình thường

Như bạn cũng đã thấy, đằng sau phản ứng viêm sẽ là quá trình hoạt động của cả một quần thể miễn dịch trong da. Vậy cụ thể hệ thống miễn dịch ở các lớp cấu trúc da sẽ như thế nào? Đọc tiếp phần dưới nhé!

Cấu trúc và thành phần mô

Cấu trúc da bình thường bao gồm lớp biểu bì, lớp hạ bì và lớp mỡ dưới da. Các quần thể tế bào thường trú tạo nên các lớp này có thể được chia rộng rãi thành các tế bào miễn dịch và không miễn dịch. Các quần thể tế bào nonimmune(không miễn dịch) rất quan trọng đối với cấu trúc và chức năng của da, nhưng cũng góp phần vào khả năng miễn dịch của da. Chúng cung cấp một rào cản chung để chống lại sự xâm nhập của các vật chất lạ đồng thời trực tiếp tham gia vào quá trình viêm, định hình phản ứng miễn dịch khi phát triển trong mô.

Hình ảnh thể hiện vị trí của các tế bào miễn dịch trong cấu trúc da bình thường. Bạn có thể thấy, các quần thể tế bào miễn dịch khác nhau sống ở các tầng da. Lớp biểu bì chứa các tế bào Langerhans cung cấp khả năng giám sát miễn dịch. Tế bào T nhớ cũng được giữ lại trong lớp biểu bì, được cho là để phát hiện sớm và kiểm soát các mầm bệnh cũ xâm nhập. Tế bào sừng có thể cảm nhận được mầm bệnh hoặc các tín hiệu liên quan đến tổn thương khác và truyền thông tin này đến hệ thống miễn dịch thông qua các cytokine. Lớp hạ bì chứa các tế bào đuôi gai, tế bào T và nguyên bào sợi. Tế bào T được tuyển chọn từ máu và vào lớp hạ bì, cũng có thể đến lớp biểu bì, tùy thuộc vào vị trí nhiễm trùng / tổn thương.

Biểu bì

Lớp biểu bì chủ yếu bao gồm các tế bào sừng, chúng được kết nối chặt chẽ với nhau và hoạt động tương tự như một bức tường gạch để hạn chế sự tiếp cận của các tác nhân từ bên ngoài vào da. Do đó, các loại tế bào khác cư trú ở lớp biểu bì, bao gồm cả tế bào mô đệm và tế bào có nguồn gốc từ tủy xương, chủ yếu được cố định ở vị trí cố định. Tuy nhiên, khi tổn thương xảy ra và các tế bào miễn dịch cảm thấy nguy hiểm, chúng sẽ giải phóng các chất trung gian tiền viêm để tuyển dụng các tế bào tác động bẩm sinh. Sau đó thoát ra các hạch bạch huyết nơi chúng gặp phải tế bào T và các thành viên khác của hệ thống miễn dịch thích ứng.

Các thành phần tế bào của biểu bì

• Tế bào sừng duy trì các mối nối chặt chẽ và hình thành lớp sừng, điều này rất quan trọng đối với chức năng rào cản của lớp biểu bì. Chúng cũng có thể góp phần gây viêm, vì chúng có thể biểu hiện HLA II và tiết ra các cytokine.
• Filaggrin là một loại protein đa phân, liên kết với các sợi keratin và củng cố các mô liên kết, giúp tạo thành một hàng rào chặt chẽ chống lại sự tiếp xúc với các tác nhân từ môi trường. Trong bệnh viêm da dị ứng và bệnh nhiễm trùng da, đột biến filaggrin gây rối loạn chức năng hàng rào, dẫn đến viêm mãn tính và nhiễm trùng cơ hội.
• Tế bào hắc tố là tế bào sản xuất sắc tố trên da. Sắc tố melanin mà chúng sản xuất và phân phối đến các tế bào sừng giúp bảo vệ DNA khỏi bức xạ tia cực tím. Tế bào hắc tố cũng có khả năng biểu hiện MHC II và là mục tiêu của quá trình tự miễn dịch trong bệnh bạch biến.
• Tế bào Merkel là những tế bào chuyên biệt giao tiếp với các tế bào thần kinh ở da để tạo cảm giác da. Sự đóng góp rõ ràng của các tế bào Merkel đối với khả năng miễn dịch ở da vẫn chưa được mô tả cụ thể bởi y văn.

Tế bào có nguồn gốc tủy xương của biểu bì

• Tế bào Langerhans (LHC) là tế bào đuôi gai (DC) dành phần lớn thời gian của chúng trong lớp biểu bì. LHC được kết nối chặt chẽ với các tế bào sừng thông qua các quá trình hình gai phát xạ theo mọi hướng, cho phép chúng thăm dò khắp toàn bộ lớp biểu bì. Vai trò chính xác của LHC không hoàn toàn rõ ràng. Điều dễ dàng nhận thấy là chúng có thể thúc đẩy khả năng chống chịu với các kháng nguyên môi trường, bao gồm vi khuẩn và nấm, đồng thời giúp phân cực tế bào T thành một phản ứng viêm cụ thể.
• Tế bào T bộ nhớ có thể cư trú trong lớp biểu bì trong một thời gian rất dài. Trong khi bạch cầu trung tính và tế bào T có thể xâm nhập vào lớp biểu bì trong một số trường hợp (viêm da dị ứng và tiếp xúc, bệnh u lympho tế bào T ở da, bệnh vẩy nến và bệnh bạch biến). Tuy nhiên, chúng thường bị loại trừ khỏi biểu bì khi điều trị khỏi bệnh.

Hạ bì

Lớp hạ bì chủ yếu bao gồm các protein chất nền ngoại bào tạo nên cấu trúc và độ đàn hồi của da. Không giống như biểu bì, nó cho phép các quần thể tế bào di chuyển tự do. Lớp hạ bì và lớp biểu bì được ngăn cách bởi màng đáy – như một “tấm chắn mỏng” nhưng chặt chẽ của các protein chất nền ngoại bào giúp điều chỉnh chuyển động của tế bào và protein ở giữa hai lớp này.

Các thành phần tế bào ở lớp hạ bì

• Nguyên bào sợi sản xuất ra các protein cấu trúc, ngoài việc cung cấp một giá đỡ hỗ trợ, còn đóng vai trò như “hệ thống đường cao tốc” cho các tế bào miễn dịch di cư. Giống như trong hạch bạch huyết, các đường cao tốc này đảm bảo rằng các tế bào miễn dịch thường xuyên liên lạc với nhau, điều này rất quan trọng trong giao tiếp trong các phản ứng miễn dịch. Giống như tế bào sừng, nguyên bào sợi có khả năng sản xuất cytokine.
• Các tế bào nội mô hình thành lớp trong cùng của mạch máu trên da và điều chỉnh sự di chuyển của các tế bào miễn dịch vào da thông qua việc sản xuất các phân tử kết dính, cytokine và chemokine (một cytokine hoạt động như một chất hóa học để tạo ra sự di chuyển của tế bào).
• Tế bào thần kinh hình thành các bó dây thần kinh trên da, cho phép tạo ra cảm giác. Gần đây, người ta đã chứng minh rằng các tế bào T trong bộ nhớ có thể tương tác với các tế bào thần kinh để điều chỉnh khả năng miễn dịch bẩm sinh.

Tế bào có nguồn gốc tủy xương của lớp hạ bì

Quần thể bẩm sinh của lớp hạ bì:

• DCs ở da (dDCs) và plasmacytoid DCs (pDCs), hai quần thể tế bào đuôi gai riêng biệt, nằm ở lớp hạ bì. Chúng có ít đuôi gai hơn nhưng tăng khả năng vận động so với LHC và có khả năng di chuyển trên các đường dẫn collagen để theo dõi lớp hạ bì. Mỗi quần thể DC được đặc trưng bởi việc sản xuất các cytokine khác nhau, và có thể bắt đầu các phản ứng viêm riêng biệt sau khi kích hoạt.
• Đại thực bào là những tế bào miễn dịch thường trú ở da có khả năng thực bào và khả năng vận động cao. Mặc dù chúng ít có khả năng trình bày kháng nguyên đối với tế bào T hơn các DC, nhưng do số lượng tế bào tương đối, chúng có khả năng kích hoạt các phản ứng miễn dịch thông qua PRR và bài tiết cytokine. Chúng cũng “làm sạch” các mảnh vụn từ các tế bào chết hoặc sắp chết, mầm bệnh xâm nhập hoặc các tác nhân xấu từ môi trường. Ví dụ, “melanophages” đại diện cho các đại thực bào đã thực bào các mảnh tế bào hắc tố và melanin được giải phóng vào lớp hạ bì sau khi bị viêm biểu bì.

• Bạch cầu đơn nhân là một loại đại thực bào chưa trưởng thành thường được tìm thấy trong hệ tuần hoàn. Chúng có thể được đưa vào da để duy trì cân bằng nội môi hoặc để phản ứng với nhiễm trùng / chấn thương, nơi chúng nhận được các dấu hiệu để phân biệt thành đại thực bào hoặc DC dòng tủy, một quần thể DC chưa được hiểu rõ.
• Bạch cầu hạt bao gồm bạch cầu trung tính (còn gọi là tế bào bạch cầu đa nhân hoặc PMN), bạch cầu ái toan, bạch cầu ưa bazơ và tế bào mast. Các quần thể tế bào miễn dịch bẩm sinh này có thể được thu nhận vào da sau khi kích hoạt tế bào thường trú ở mô và sau đó giải phóng chemokine và kích hoạt nội mô.
• Tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK) được phân loại là tế bào bẩm sinh vì chức năng nhận dạng khuôn mẫu của chúng, nhưng cũng có thể cung cấp bộ nhớ, giống như các quần thể thích nghi.

Các quần thể thích nghi của lớp hạ bì:

• Hầu hết các tế bào thích ứng thường trú trên da là tế bào lympho T (tế bào T) thuộc các tập hợp con khác nhau. Có khoảng 20 tỷ tế bào T hiện diện trong da, gần gấp đôi số lượng tế bào T trong máu (tế bào lympho là một loại tế bào miễn dịch thích ứng bao gồm tế bào T và tế bào B, có khả năng sắp xếp lại di truyền các thụ thể đặc hiệu với kháng nguyên). Vai trò của chúng là ngăn chặn các phản ứng miễn dịch, ngăn ngừa sự tự miễn dịch và giải quyết tình trạng viêm khi mối đe dọa đã được kiểm soát.

Mỡ dưới da

Lớp mỡ dưới da chủ yếu bao gồm các tế bào mỡ, nhưng cũng chứa các dây thần kinh, máu và mạch bạch huyết. Tế bào mỡ là các tế bào mỡ cô lập các axit béo có khả năng gây viêm ở dạng lipid. Chúng cũng có khả năng tạo ra các cytokine tiền viêm.

Kết luận

Từ hệ thống miễn dịch da, Twins cũng có một điều cần cảnh báo đó là việc bạn hay tự ý nặn mụn. Nếu bạn không biết cách nặn hoặc không đảm bảo vệ sinh da tay, dụng cụ nặn. Vi khuẩn P.ances có thể lọt sâu xuống dưới và dễ dàng kích hoạt các tuyến phòng vệ sâu hơn nữa trong hệ thống miễn dịch da. Từ đó làm phản ứng viêm lại càng diễn ra mạnh mẽ. Đó cũng là lý do vì sao nhiều bạn càng nặn mụn thì mặt lại càng be bét.

Kết thúc phần 1 ở đây, Twins hy vọng đã mang đến cho bạn cái nhìn chi tiết nhất về hệ thống miễn dịch của da. Ngoài ra Twins cũng có một bài viết về ứng dụng của các tế bào tham gia vào quá trình miễn dịch của da, bạn xem tại đây nha: https://twinsskin.com/khoa-hoc-lan-da/cau-truc-da-lop-thuong-bi-phan-cuoi-te-bao-langerhan-melanocyte-merkel/ (những bạn hay bị mụn viêm lại càng nên xem nè)

Ở phần 2, Twins sẽ nói về hàng rào bảo vệ da cùng những vấn đề liên quan đến sự thẩm thấu của BHA vào da. Cùng đón chờ bạn nhé!

Nguồn: Cố vấn chuyên môn Twins Skin – Bác sĩ Đỗ Thành tổng hợp, bình luận và biên tập.