Biên soạn: TS. BSTY. Đinh Xuân Phát
2. Vai trò của protein và năng lượng khẩu phần đối với việc sản xuất cytokine
Bệnh tật hoặc viêm nhiễm thường đi kèm với sốt, bỏ ăn và giảm trọng. Mặc dù giảm cân là sự mất mát của cả mô mỡ lẫn mô cơ (nạc, protein) nhưng sự tiêu hao mô cơ gây ra hậu quả lâm sàng lớn nhất. Thiếu hụt protein và năng lượng sẽ gây ra những sáo trộn đối với công việc sản xuất các cytokine cũng như các protein thành viên của hệ miễn dịch, và sau đó là nguy cơ nhiễm bệnh. Thí nghiệm đã chứng minh rằng thiếu protein và năng lượng làm tăng nguy cơ viêm nhiễm, do giảm 4-5 lần lượng cytokine (như IL1, TNF, IL6...) sản xuất ra cũng như lượng bổ thể trong máu, nhất là thành phần bổ thể C3 (xem thêm trong phần ‘Bổ thể’). Thí nghiệm trên thỏ cho thấy khi ăn thiếu protein, cơ thể chúng không thể thiết lập đáp ứng miễn dịch khi bị tiêm vi khuẩn gây bệnh. Trong khi đó, nhóm thỏ thí nghiệm được tiêm truyền IL1 song song với mũi tiêm vi khuẩn thì có khả năng đáp ứng miễn dịch bình thường. Điều đó chứng minh vai trò quan trọng của cytokine đối với đáp ứng miễn dịch của cơ thể, cũng như vai trò thiết yếu của dinh dưỡng đối với việc sản xuất cytokine của cơ thể.
Việc sụt giảm lượng cytokine sản xuất ở những cá thể thiếu dinh dưỡng sau khi tiêm vi khuẩn thí nghiệm, có thể được giải thích bởi một trong những nguyên nhân sau: 1/ do các thụ thể dành cho vi sinh vật trên bề mặt đại thực bào (như TLR4) bị thiếu hoặc bị biến đổi nên không thể bám vào các phân tử LPS trên bề mặt vi sinh vật; 2/ thụ thể bề mặt của bạch cầu bám được vào LPS nhưng không thể truyền tải tín hiệu để hoạt hóa quá trình phiên mã và dịch mã đối với các gen cytokine; 3/ thiếu một hay một số axit amin quan trọng để tổng hợp cytokine; 4/ cytokine được sản xuất nhưng thiếu một hay vài yếu tố khác quan trọng cho việc vận chuyển và tiết chúng ra khỏi tế bào; 5/ thiếu dinh dưỡng nên tế bào yếu đi, không thể sản xuất với số lượng bình thường đối với các protein cần thiết cho việc biểu hiện gen; 6/ sự hiện diện của các chất kháng cytokine...
Hình 3 cho ta thấy số lượng của một số ít trong số rất nhiều các cytokine cơ thể heo sản xuất ra khi bị nhiễm virus gây bệnh tai xanh (PRRSV), bao gồm yếu tố hoại tử u α (TNFα), các loại interleukin IL1β, IL6, IL10 và cytokine do riêng lympho bào T và tế bào NK tiết ra là IFNγ. Kết quả của thí nghiệm này cho thấy các loại cytokine kích thích phản ứng viêm như TNFα, IL1β, IL6 sớm được cơ thể tiết ra sau nhiễm, đạt đỉnh lúc 6 ngày và giảm dần cho đến 15 ngày sau nhiễm. Trong khi đó, các cytokine được tiết bởi lympho bào T như IL10, IFNγ xuất hiện trễ hơn, khoảng 10-15 ngày, tương ứng với thời gian đáp ứng miễn dịch đặc hiệu được hình thành. Chủng độc lực càng cao thì đáp ứng sản xuất cytokine của cơ thể càng mạnh (*: là dấu chỉ có sự khác biệt về mặt thống kê).
Tài liệu tham khảo
1. Muñoz C., S.L., and Cavaillon J.M., , 1995. Interaction between cytokines, nutrition and infection. Nutrition Research. Volume 15, Issue 12. Pages 1815–1844.
2. Zhang, L., J. Liu, J. Bai, X. Wang, Y. Li, and P. Jiang. 2013. Comparative expression of Toll-like receptors and inflammatory cytokines in pigs infected with different virulent porcine reproductive and respiratory syndrome virus isolates. Virol J 10:135.