Phản ứng viêm là gì? Nghiên cứu khoa học về Phản ứng viêm

Định nghĩa phản ứng viêm

Phản ứng viêm là một đáp ứng sinh lý phức tạp của mô sinh học với các kích thích gây tổn thương, có thể là vi sinh vật, chất độc hóa học, chấn thương vật lý hoặc tế bào hoại tử. Đây là một phần của hệ miễn dịch bẩm sinh, với vai trò chính là loại bỏ các tác nhân gây hại, cô lập tổn thương và khởi động quá trình phục hồi mô.

Phản ứng viêm không phải là một hiện tượng bệnh lý đơn thuần mà là một cơ chế bảo vệ thiết yếu của sinh vật. Tuy nhiên, khi phản ứng này diễn ra kéo dài hoặc mất kiểm soát, nó có thể dẫn đến tổn thương mô lan rộng, phá hủy cấu trúc cơ thể và là cơ sở sinh lý bệnh của nhiều bệnh mạn tính như viêm khớp, xơ vữa động mạch hoặc ung thư.

Đặc điểm nhận diện của viêm được mô tả từ thời cổ đại gồm năm dấu hiệu kinh điển: sưng (tumor), nóng (calor), đỏ (rubor), đau (dolor), và mất chức năng (functio laesa). Những biểu hiện này là hậu quả của sự giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch, và xâm nhập của các tế bào viêm vào mô tổn thương.

Phân loại phản ứng viêm

Phản ứng viêm được phân loại dựa trên thời gian và đặc điểm mô học thành hai dạng chính: viêm cấp tính và viêm mạn tính. Viêm cấp là đáp ứng tức thì của mô với tổn thương, diễn ra trong thời gian ngắn (vài giờ đến vài ngày), chủ yếu do bạch cầu trung tính điều khiển. Trong khi đó, viêm mạn là tình trạng kéo dài của viêm, đặc trưng bởi sự xâm nhập liên tục của đại thực bào, lympho và hình thành mô sẹo.

Bảng so sánh dưới đây minh họa một số khác biệt cơ bản giữa viêm cấp và viêm mạn:

Tiêu chí	Viêm cấp	Viêm mạn
Thời gian	Vài giờ đến vài ngày	Tuần đến nhiều năm
Loại tế bào chính	Bạch cầu trung tính	Đại thực bào, lympho
Kết quả	Loại bỏ tác nhân, hồi phục mô	Tổn thương mô mạn tính, xơ hóa

Ngoài hai dạng điển hình, còn có các thể viêm đặc biệt như viêm hạt (granulomatous inflammation), viêm dị ứng, viêm hoại tử hoặc viêm không đặc hiệu. Một số tình trạng bệnh lý có thể chuyển từ viêm cấp sang mạn nếu không được điều trị hiệu quả.

Đặc điểm mô học của phản ứng viêm

Phản ứng viêm thể hiện rõ ràng trên mô học với các thay đổi đặc trưng tùy thuộc vào giai đoạn và loại viêm. Trong viêm cấp tính, mô tổn thương cho thấy sự giãn mạch, sung huyết mao mạch, thoát huyết tương và bạch cầu vào mô kẽ. Bạch cầu trung tính là thành phần chính, tập trung quanh mạch máu và vùng hoại tử mô.

Viêm mạn tính có đặc điểm mô học khác biệt với sự hiện diện kéo dài của đại thực bào, lympho và tương bào. Ngoài ra, mô viêm thường có biểu hiện tăng sinh tân mạch (angiogenesis) và tăng lắng đọng chất nền ngoại bào dẫn đến xơ hóa. Một số trường hợp hình thành cấu trúc u hạt với đại thực bào dạng biểu mô và tế bào khổng lồ hợp bào.

Các dấu hiệu mô học có thể được phát hiện bằng nhuộm H&E truyền thống hoặc nhuộm đặc hiệu như CD68 (đại thực bào), CD3 (lympho T), CD20 (lympho B). Việc đánh giá mô học viêm giúp xác định bản chất tổn thương và phân biệt với các nguyên nhân khác như nhiễm trùng, ung thư hay tự miễn.

Các giai đoạn chính của phản ứng viêm

Phản ứng viêm diễn tiến qua ba giai đoạn cơ bản gồm khởi phát, duy trì và hồi phục. Giai đoạn khởi phát bắt đầu khi hệ miễn dịch phát hiện tín hiệu nguy hiểm (DAMPs – damage-associated molecular patterns hoặc PAMPs – pathogen-associated molecular patterns) thông qua các thụ thể nhận diện mẫu như TLR (Toll-like receptors), NOD hoặc RIG-I.

Giai đoạn duy trì là thời điểm diễn ra hoạt động mạnh mẽ của các tế bào miễn dịch. Bạch cầu trung tính di chuyển đến vị trí viêm thông qua cơ chế hóa ứng động, bám dính nội mô, xuyên mạch và thực bào tác nhân gây hại. Quá trình này đi kèm với sự phóng thích cytokine gây viêm như IL-1β, TNF-α, IL-6 và các chất trung gian như prostaglandin, leukotriene.

Giai đoạn hồi phục xảy ra sau khi tác nhân gây viêm được loại bỏ, các tín hiệu giải viêm như IL-10, TGF-β bắt đầu tăng lên. Tế bào viêm bị loại bỏ thông qua quá trình apoptosis, trong khi tế bào mô gốc hoặc nguyên bào sợi bắt đầu tái tạo mô tổn thương. Kết quả có thể là phục hồi hoàn toàn cấu trúc ban đầu hoặc hình thành sẹo xơ nếu tổn thương nặng.

Vai trò của các tế bào trong phản ứng viêm

Phản ứng viêm là kết quả của sự phối hợp chặt chẽ giữa nhiều loại tế bào miễn dịch bẩm sinh và thích nghi. Trong giai đoạn viêm cấp tính, bạch cầu trung tính (neutrophil) là loại tế bào đầu tiên được huy động đến vị trí tổn thương. Chúng có khả năng thực bào mạnh, tiết enzyme tiêu hủy và tạo lưới ngoại bào (NETs) để bẫy vi sinh vật.

Đại thực bào đóng vai trò then chốt trong cả viêm cấp và viêm mạn. Trong giai đoạn đầu, đại thực bào đóng vai trò thực bào, dọn dẹp mảnh vụn mô, tiết cytokine gây viêm. Về sau, chúng chuyển sang trạng thái M2 với chức năng giải viêm và tái tạo mô. Lympho T và B là thành phần chủ yếu của viêm mạn, tham gia vào phản ứng miễn dịch đặc hiệu.

Một số tế bào khác tham gia tùy theo đặc điểm tác nhân gây viêm:

• Tế bào mast (mast cell): phóng thích histamine trong viêm dị ứng
• Eosinophil: tham gia viêm do ký sinh trùng hoặc dị ứng mạn
• Basophil: hỗ trợ phản ứng miễn dịch qua trung gian IgE

Các chất trung gian hóa học của viêm

Phản ứng viêm được điều hòa bởi các chất trung gian hóa học nội sinh, xuất phát từ huyết tương hoặc tế bào. Chúng đóng vai trò định hướng, khuếch đại và điều hòa phản ứng. Một số nhóm chất chính gồm:

• Cytokine: IL-1β, TNF-α, IL-6, IFN-γ kích thích sinh tổng hợp protein viêm và huy động bạch cầu
• Chemokine: MCP-1, IL-8 dẫn hướng bạch cầu đến vị trí viêm
• Axit arachidonic chuyển hóa: Prostaglandin, leukotriene điều hòa giãn mạch, đau và sốt
• Histamine: gây giãn mạch nhanh, tăng tính thấm thành mạch
• Hệ thống bổ thể: C3a, C5a thúc đẩy viêm, hoạt hóa tế bào

Biểu đồ sau mô tả tương tác giữa các chất trung gian chính:

Chất trung gian	Nguồn gốc	Vai trò
TNF-α	Đại thực bào, lympho T	Kích hoạt nội mô, sốt, kết dính bạch cầu
IL-6	Đại thực bào, tế bào nội mô	Tăng CRP, kích thích gan sản xuất protein viêm
Prostaglandin E2	Màng tế bào tổn thương	Gây sốt, giãn mạch, tăng nhạy cảm đau
Histamine	Tế bào mast	Giãn mạch tức thì, tăng tính thấm

Các chỉ số và công thức đánh giá phản ứng viêm

Trong lâm sàng, phản ứng viêm được đánh giá thông qua các chỉ số huyết học và sinh hóa. Các thông số phổ biến gồm:

• CRP (C-reactive protein): tăng nhanh trong 6–8 giờ đầu, phản ánh mức độ viêm toàn thân
• ESR (Erythrocyte Sedimentation Rate): tăng chậm, hữu ích trong viêm mạn
• Ferritin: tăng trong viêm cấp tính, đặc biệt trong hội chứng viêm toàn thân
• Số lượng bạch cầu, đặc biệt là bạch cầu trung tính

Một số công thức đơn giản giúp đánh giá trạng thái viêm và tiên lượng bệnh:

• $\text{NLR} = \frac{\text{Bạch cầu trung tính}}{\text{Lympho}}$ (Tỷ lệ trung tính/lympho) – tiên lượng tốt trong COVID-19, ung thư
• $\text{PLR} = \frac{\text{Tiểu cầu}}{\text{Lympho}}$ (Tỷ lệ tiểu cầu/lympho) – liên quan đến viêm mạn, viêm tim mạch
• IL-6 và procalcitonin: dùng trong phân biệt viêm do nhiễm khuẩn hay không nhiễm

Phản ứng viêm và bệnh lý liên quan

Viêm là cơ chế trung tâm trong nhiều bệnh lý cấp và mạn tính. Viêm cấp tính không kiểm soát có thể gây tổn thương đa cơ quan, ví dụ như trong sốc nhiễm khuẩn hoặc hội chứng bão cytokine. Viêm mạn tính là nền tảng bệnh sinh của nhiều bệnh phổ biến hiện nay như:

• Viêm khớp dạng thấp: tổn thương khớp do viêm tự miễn
• Xơ vữa động mạch: viêm mạn tính trong thành mạch máu
• Đái tháo đường type 2: viêm nhẹ mạn tính ảnh hưởng đến đề kháng insulin
• Ung thư: viêm kéo dài tạo môi trường thuận lợi cho đột biến gen và tăng sinh tế bào

Nhiều thuốc điều trị hiện đại nhắm vào trung tâm của phản ứng viêm, như thuốc kháng TNF (adalimumab), kháng IL-6 (tocilizumab), ức chế JAK/STAT, hoặc corticosteroid tổng hợp.

Chiến lược điều trị và điều hòa phản ứng viêm

Điều trị phản ứng viêm phụ thuộc vào nguyên nhân và mức độ nặng. Các nhóm thuốc chính gồm:

• NSAIDs (ibuprofen, naproxen): ức chế COX, giảm prostaglandin
• Glucocorticoid (prednisolone): ức chế toàn diện viêm, nhưng nhiều tác dụng phụ nếu dùng dài hạn
• Thuốc sinh học: đặc hiệu trên cytokine hoặc thụ thể, hiệu quả cao trong viêm tự miễn

Bên cạnh thuốc, lối sống đóng vai trò quan trọng trong điều hòa viêm:

• Chế độ ăn chống viêm: giàu rau củ, cá béo, omega-3, flavonoid
• Hoạt động thể chất đều đặn: điều chỉnh IL-6, CRP
• Ngủ đủ giấc và giảm stress oxy hóa

Các chiến lược điều hòa viêm không dùng thuốc đang được nghiên cứu rộng rãi trong bối cảnh gia tăng bệnh mạn tính liên quan đến viêm.

Tài liệu tham khảo

1. Abbas AK et al. (2021). Cellular and Molecular Immunology. Elsevier.
2. NCBI - Inflammatory Mediators
3. Medzhitov R. (2008). Origin and physiological roles of inflammation. Nature, 454(7203), 428–435.
4. Calder PC et al. (2018). Dietary factors and inflammation. Nutrients, 10(8), 1033.
5. Nicholson LB. (2016). The immune system. Essays in Biochemistry, 60(3), 275–301.
6. Frontiers in Immunology – Cytokine storm and inflammation