Eosinophil là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa Eosinophil và vị trí trong hệ miễn dịch

Eosinophil là một loại bạch cầu hạt thuộc dòng bạch cầu đa nhân (granulocyte), có vai trò đặc biệt trong hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thích ứng của con người. Chúng chiếm khoảng 1–4% tổng số lượng bạch cầu trong máu ngoại vi, và có mặt thường xuyên trong các mô như phổi, ruột, da, và mô bạch huyết. Cấu trúc tế bào đặc trưng của Eosinophil là nhân có hai thùy và bào tương chứa nhiều hạt bắt màu hồng cam khi nhuộm bằng eosin – do đó tên gọi “Eosinophil” xuất phát từ từ “eosin” (thuốc nhuộm ái toan) và “phil” (ưa thích).

Trong máu, Eosinophil chỉ tồn tại tạm thời trong vài giờ trước khi di chuyển vào mô, nơi chúng hoạt động trong khoảng 1–2 tuần. Chúng đóng vai trò bảo vệ cơ thể chống lại ký sinh trùng đa bào, điều hòa phản ứng dị ứng, và góp phần kiểm soát quá trình viêm. Ngoài ra, Eosinophil còn tham gia duy trì cân bằng mô và hỗ trợ sửa chữa tổn thương sau viêm. Dưới kính hiển vi quang học, Eosinophil dễ nhận biết bởi hạt bào tương lớn, đồng đều và bắt màu đậm.

Trong xét nghiệm công thức máu, chỉ số Eosinophil thường được ký hiệu là EOS. Giá trị bình thường của EOS dao động từ 0.02–0.5 x 10⁹ tế bào/L máu. Khi giá trị vượt mức này, tình trạng được gọi là eosinophilia, có thể phản ánh phản ứng miễn dịch đang diễn ra trong cơ thể. Một số nguyên nhân phổ biến của tăng Eosinophil gồm:

• Dị ứng (viêm mũi, viêm da cơ địa, hen suyễn)
• Nhiễm ký sinh trùng như giun đũa, sán lá gan, giun chỉ
• Bệnh lý tự miễn hoặc rối loạn tủy xương

Thông số	Giá trị bình thường	Ý nghĩa
Tỷ lệ Eosinophil (%)	1–4%	Phản ánh tỷ lệ bạch cầu ái toan trong tổng số bạch cầu
Số lượng tuyệt đối (x10⁹/L)	0.02–0.5	Giá trị chính xác dùng để đánh giá eosinophilia

Phát triển và đặc điểm giải phẫu

Quá trình phát triển của Eosinophil bắt đầu từ tế bào gốc tạo máu trong tủy xương, cụ thể là từ dòng tiền thân myeloid. Dưới tác động của các cytokine như interleukin–5 (IL–5), interleukin–3 (IL–3) và yếu tố kích thích cụm tế bào đại thực bào (GM–CSF), các tế bào này biệt hóa thành Eosinophil trưởng thành. Trong quá trình biệt hóa, các gen mã hóa protein đặc trưng của Eosinophil như MBP, ECP và EPX được kích hoạt, tạo nên các hạt ái toan giàu enzyme.

Eosinophil trưởng thành có đường kính trung bình khoảng 12–17 µm. Nhân của chúng thường chia thành hai thùy kết nối bởi một dải nhiễm sắc mảnh. Bào tương chứa nhiều hạt tròn hoặc hình bầu dục có kích thước 0.5–1 µm, chứa các protein hoạt động sinh học mạnh. Các hạt này dễ dàng nhìn thấy dưới kính hiển vi nhờ khả năng bắt màu với thuốc nhuộm acid eosin, tạo nên đặc điểm phân biệt rõ ràng với neutrophil hoặc basophil.

Hạt ái toan trong Eosinophil chứa bốn protein chính:

1. MBP (Major Basic Protein): Protein cơ bản lớn, có tác dụng làm tổn thương màng ký sinh trùng và tế bào đích.
2. ECP (Eosinophil Cationic Protein): Có khả năng gắn vào màng tế bào vi khuẩn, gây rối loạn thẩm thấu và phá hủy.
3. EPX (Eosinophil Peroxidase): Tham gia phản ứng oxy hóa khử, sản sinh các gốc oxy hoạt tính.
4. EDN (Eosinophil-Derived Neurotoxin): Có hoạt tính kháng virus và điều hòa phản ứng viêm.

Nhờ cấu trúc và thành phần này, Eosinophil có thể thực hiện nhiều chức năng miễn dịch đặc thù, bao gồm phản ứng chống ký sinh trùng, kháng virus, và điều hòa các quá trình viêm mô.

Chức năng miễn dịch và vai trò trong chống nhiễm ký sinh trùng

Eosinophil đóng vai trò trung tâm trong phản ứng miễn dịch chống lại ký sinh trùng đa bào, đặc biệt là các loài giun sán. Khi cơ thể bị nhiễm ký sinh trùng, các tế bào T-helper (Th2) sẽ tiết ra IL–5, kích thích tăng sinh và huy động Eosinophil đến vị trí nhiễm. Eosinophil nhận diện ký sinh trùng thông qua kháng thể IgE gắn trên bề mặt ký sinh trùng, dẫn đến hoạt hóa quá trình degranulation – giải phóng protein độc tế bào từ hạt bào tương.

Protein MBP và ECP có khả năng phá hủy lớp cutin của giun và màng tế bào ký sinh trùng, trong khi EPX xúc tác phản ứng tạo ra hydrogen peroxide ($H_2O_2$) và các gốc oxy tự do gây tổn thương tế bào mầm bệnh. Các chất này không chỉ tiêu diệt mầm bệnh mà còn kích thích đại thực bào và tế bào mast phối hợp dọn sạch vùng viêm.

Trong phản ứng miễn dịch bẩm sinh, Eosinophil cũng có thể tiết ra các cytokine như IL–4 và IL–13 để điều chỉnh cân bằng miễn dịch, chuyển hướng phản ứng từ dạng Th1 (tiêu diệt vi khuẩn) sang Th2 (chống ký sinh trùng). Bên cạnh đó, chúng còn giải phóng chemokine thu hút thêm bạch cầu và đại thực bào đến vùng viêm, tăng cường hiệu quả phản ứng miễn dịch.

Chức năng	Cơ chế hoạt động	Kết quả sinh học
Tiêu diệt ký sinh trùng	Giải phóng MBP, ECP, EPX	Tổn thương màng tế bào ký sinh trùng
Điều hòa miễn dịch	Tiết IL–4, IL–13	Chuyển đáp ứng Th1 → Th2
Kích hoạt viêm	Phóng thích cytokine, leukotriene	Thu hút bạch cầu và đại thực bào

Vai trò trong phản ứng dị ứng và viêm

Mặc dù có lợi trong việc tiêu diệt ký sinh trùng, Eosinophil cũng là yếu tố chính gây nên phản ứng viêm dị ứng khi bị kích hoạt quá mức. Trong hen phế quản, viêm mũi dị ứng, hay viêm da cơ địa, các cytokine từ tế bào Th2 kích thích Eosinophil di chuyển tới mô và phóng thích các hạt chứa protein gây viêm. Những protein này không chỉ tấn công dị nguyên mà còn làm tổn thương mô lành, dẫn đến viêm mãn tính.

Trong hen suyễn, Eosinophil tập trung nhiều ở thành phế quản, làm dày niêm mạc đường thở, tăng sản xuất chất nhầy và gây co thắt cơ trơn phế quản. Đây là nguyên nhân chính khiến bệnh nhân hen có các cơn khó thở tái phát. Nghiên cứu của GSK Research cho thấy sự giảm số lượng Eosinophil bằng thuốc kháng IL–5 giúp cải thiện đáng kể triệu chứng hen phế quản nặng.

Sự tích tụ Eosinophil cũng được ghi nhận trong các bệnh lý viêm mãn tính khác như viêm đại tràng ái toan, viêm thực quản ái toan và bệnh mô liên kết. Cơ chế chung là sự hoạt hóa Eosinophil kéo dài gây tổn thương niêm mạc, dẫn đến quá trình xơ hóa mô. Vì vậy, trong y học lâm sàng, việc ức chế hoạt động Eosinophil là một hướng điều trị quan trọng để kiểm soát phản ứng viêm quá mức.

Điều hòa phản ứng miễn dịch và các chức năng khác

Eosinophil không chỉ đóng vai trò tấn công ký sinh trùng và điều hòa viêm mà còn có vai trò tinh tế trong việc cân bằng phản ứng miễn dịch toàn cơ thể. Chúng có khả năng tiết ra hơn 35 loại cytokine, chemokine và yếu tố tăng trưởng khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp tới các tế bào miễn dịch như lymphocyte, đại thực bào, basophil và mast cell. Bằng cách này, Eosinophil giúp điều chỉnh cường độ và hướng của phản ứng miễn dịch, bảo đảm rằng hệ miễn dịch phản ứng đủ mạnh để tiêu diệt mầm bệnh mà không gây tổn thương quá mức cho mô.

Một chức năng đặc biệt của Eosinophil là điều hòa tế bào lympho T. Chúng tiết ra interleukin–4 (IL–4) và interleukin–13 (IL–13), hai cytokine quan trọng trong phản ứng miễn dịch kiểu Th2, giúp kích hoạt tế bào B tạo ra kháng thể IgE – loại kháng thể có vai trò trong dị ứng và miễn dịch chống ký sinh trùng. Ngoài ra, Eosinophil còn có thể biểu hiện các phân tử đồng kích thích như CD80 và CD86, cho phép chúng tham gia như tế bào trình diện kháng nguyên (APC), một vai trò từng được cho là chỉ có ở tế bào dendritic.

Ở mức độ mô, Eosinophil tham gia duy trì cân bằng nội môi bằng cách tiết ra yếu tố tăng trưởng như transforming growth factor beta (TGF–β), giúp phục hồi cấu trúc mô sau viêm. Trong đường tiêu hóa, Eosinophil góp phần duy trì lớp niêm mạc khỏe mạnh, đồng thời kiểm soát số lượng vi sinh vật cư trú thông qua việc phóng thích các peptide kháng khuẩn. Ở phổi, chúng giúp điều chỉnh hoạt động miễn dịch tại chỗ, bảo đảm cân bằng giữa bảo vệ và hạn chế viêm.

Chức năng điều hòa	Các yếu tố tiết ra	Tác động sinh học
Kích hoạt tế bào B	IL–4, IL–13	Kích thích sản xuất kháng thể IgE
Điều hòa tế bào T	TGF–β, IL–10	Giảm viêm, duy trì dung nạp miễn dịch
Phục hồi mô	VEGF, TGF–β	Kích thích tái tạo và ổn định mô tổn thương

Những nghiên cứu gần đây đã mở rộng hiểu biết về vai trò của Eosinophil trong chuyển hóa năng lượng và kiểm soát béo phì. Một số bằng chứng cho thấy Eosinophil tại mô mỡ có thể thúc đẩy quá trình sinh nhiệt thông qua kích hoạt tế bào mỡ nâu (brown adipocytes), góp phần duy trì cân bằng năng lượng. Do đó, Eosinophil không chỉ là tế bào “chiến đấu” trong hệ miễn dịch mà còn tham gia điều hòa sinh lý học toàn thân. (Frontiers in Immunology)

Rối loạn liên quan đến Eosinophil

Khi Eosinophil tăng bất thường trong máu hoặc mô, tình trạng này được gọi là eosinophilia. Có ba dạng chính: (1) nhẹ (0.5–1.5 x10⁹/L), (2) trung bình (1.5–5.0 x10⁹/L) và (3) nặng (>5.0 x10⁹/L). Mức tăng nhẹ thường gặp trong phản ứng dị ứng hoặc nhiễm ký sinh trùng, trong khi mức tăng cao kéo dài có thể là dấu hiệu của rối loạn tủy xương hoặc bệnh ác tính.

Các nguyên nhân chính của tăng Eosinophil gồm:

• Nhiễm ký sinh trùng (giun đũa, sán máu, giun móc...)
• Bệnh dị ứng (hen phế quản, viêm mũi dị ứng, eczema)
• Rối loạn tủy xương (hội chứng tăng Eosinophil mạn tính, bệnh bạch cầu ái toan)
• Bệnh tự miễn hoặc mô liên kết (viêm mạch Churg–Strauss, lupus ban đỏ hệ thống)

Ngược lại, giảm Eosinophil (eosinopenia) ít gặp hơn nhưng có thể xảy ra trong nhiễm trùng cấp tính, stress, hoặc sau khi dùng corticosteroid. Tình trạng này phản ánh ức chế tủy xương hoặc ức chế miễn dịch tạm thời.

Trong bệnh lý nghiêm trọng như hội chứng tăng Eosinophil mạn tính (HES – Hypereosinophilic Syndrome), số lượng Eosinophil trong máu tăng cao kéo dài (>1.5 x10⁹/L trong hơn 6 tháng) kèm theo tổn thương đa cơ quan như tim, phổi, gan, và thần kinh. Bệnh có thể đe dọa tính mạng nếu không được phát hiện và điều trị kịp thời. Các phương pháp điều trị bao gồm corticosteroid, thuốc kháng IL–5 (như mepolizumab, reslizumab) và liệu pháp nhắm đích tủy xương.

Nhóm bệnh	Đặc điểm chính	Hướng điều trị
Hen phế quản ái toan	Tích tụ Eosinophil trong niêm mạc phế quản	Thuốc kháng IL–5, corticosteroid hít
Viêm thực quản ái toan	Thâm nhiễm Eosinophil ở niêm mạc thực quản	Thuốc kháng viêm, loại bỏ dị nguyên thực phẩm
Hội chứng tăng Eosinophil mạn	Tăng Eosinophil máu và tổn thương đa cơ quan	Corticosteroid, liệu pháp sinh học

Ứng dụng lâm sàng và xét nghiệm

Xét nghiệm định lượng Eosinophil là một phần của công thức máu toàn phần (CBC). Kết quả bao gồm tỷ lệ phần trăm (%) và số lượng tuyệt đối của Eosinophil trong máu ngoại vi. Số lượng bình thường dao động từ 0.02 đến 0.5 x10⁹/L, trong khi các giá trị cao hơn phản ánh eosinophilia. Việc đo lường này giúp bác sĩ xác định phản ứng miễn dịch, chẩn đoán dị ứng, nhiễm ký sinh trùng, hoặc bệnh lý huyết học.

Ngoài xét nghiệm máu, phân tích mô sinh thiết cũng được sử dụng để đánh giá sự thâm nhiễm Eosinophil trong mô. Ví dụ, trong viêm thực quản ái toan, sinh thiết cho thấy sự tập trung Eosinophil >15 tế bào/vi trường là tiêu chuẩn chẩn đoán. Trong bệnh phổi ái toan, mẫu rửa phế quản có thể phát hiện sự gia tăng Eosinophil cùng với marker viêm đặc hiệu.

Các kỹ thuật hiện đại như flow cytometry (đếm tế bào dòng chảy) hoặc xét nghiệm cytokine huyết tương (ELISA) cho phép đánh giá sâu hơn hoạt động sinh học của Eosinophil. Các phương pháp này giúp phân biệt giữa eosinophilia phản ứng (do dị ứng hoặc nhiễm trùng) và eosinophilia tiên phát (do bất thường tủy xương). (Cleveland Clinic)

Bên cạnh vai trò chẩn đoán, xét nghiệm Eosinophil còn giúp theo dõi hiệu quả điều trị trong bệnh hen phế quản hoặc viêm mũi dị ứng. Việc giảm số lượng Eosinophil sau điều trị bằng thuốc kháng IL–5 hoặc corticosteroid là dấu hiệu đáp ứng điều trị tốt. Trong nghiên cứu lâm sàng, Eosinophil cũng được xem là biomarker dự đoán hiệu quả của các liệu pháp sinh học nhắm vào trục IL–5/IL–5R.

Tài liệu tham khảo

• Frontiers in Immunology. “Eosinophils in Homeostasis and Immunity.” https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2024.1368142/full
• Cleveland Clinic. “Eosinophils: Function, Range & Related Disorders.” https://my.clevelandclinic.org/health/body/23402-eosinophils
• Nature Reviews Immunology. “Eosinophils: changing perspectives in health and disease.” https://www.nature.com/articles/nri3341
• ScienceDirect. “Eosinophils in Health and Disease.” https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025619621004067
• British Society for Immunology. “Eosinophils.” https://www.immunology.org/public-information/bitesized-immunology/cells/eosinophils
• Vinmec. “Tăng bạch cầu ái toan là gì?” https://www.vinmec.com/vie/bai-viet/tang-bach-cau-ai-toan-la-gi-co-nguy-hiem-khong-vi
• Medlatec. “Bạch cầu ái toan là gì?” https://medlatec.vn/tin-tuc/bach-cau-ai-toan-la-gi-tai-sao-tang-bach-cau-ai-toan-lai-nguy-hiem