Biên soạn: TS. BSTY. Đinh Xuân Phát
4. Vai trò của vitamin đối với việc sản xuất cytokine
Tỷ lệ bệnh và tỷ lệ chết cao khi bệnh truyền nhiễm hoành hành thường gắn liền với sự thiếu hụt vitamin. Đáp ứng miễn dịch bị suy yếu đã được chứng minh trên những cá thể thú và người bị thiếu hụt đối với các vitamin như A, D, E...
4.1. Vitamin A
Dạng hoạt động sinh lý của vitamin A là axit retinoic cũng được xem như là một hormon trong cơ thể và có chức năng như một yếu tố điều hòa hoạt động của đại thực bào, ở khía cạnh thực bào và sản xuất cytokine. Thiếu axit retinoic, đại thực bào mất đi khả năng biểu hiện các gen cytokine, sự sụt giảm biểu hiện ở cả lượng mRNA (do giảm trong quá trình phiên mã) cũng như lượng protein cytokine được tổng hợp (do giảm trong quá trình dịch mã) và tiết ra ngoài tế bào. Điều này vẫn xảy ra ngay cả khi lượng vitamin D được cung cấp đầy đủ.
Đại thực bào được cung cấp đầy đủ vitamin A tiết các cytokine như IL1, TNF, IL6 một cách mạnh mẽ khi tiếp xúc với kháng nguyên (ví dụ như kháng nguyên LPS của vi khuẩn). IL1 sau đó sẽ kích thích các tế bào trong mô liên kết tiết ra prostaglandin và các enzyme thủy phân protein tham gia quá trình tạo ổ viêm để khống chế vi khuẩn tại nơi xâm nhập.
4.2. Vitamin D
Dạng hormon sinh lý của vitamin D là 1α,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25-OHVD), có tác dụng như một tác nhân điều hòa lượng Ca và P biến dưỡng trong ruột, trong xương và trong thận. Thụ thể đặc hiệu cho hoạt chất 1,25-OHVD cũng đã được tìm thấy trên các tế bào bạch cầu như bạch cầu đơn nhân, lympho B và lympho T, chứng tỏ rằng vitamin D cũng có những chức năng quan trọng và trực tiếp đối với các tế bào bạch cầu.
Thiếu vitamin D, khả năng sản xuất cytokine của bạch cầu giảm rõ rệt (đến 50%) (Kankova et al., 1991), ví dụ như khả năng sản xuất IL1, IL6 và TNF của đại thực bào. Chính vì vậy, thiếu vitamin D lâu ngày gây tình trạng kiệt quệ miễn dịch trên thú.
4.3. Vitamin E và B6
Kết quả thí nghiệm cung cấp thêm vitamin E (ngoài lượng đã có sẵn trong khẩu phần bình thường) trên những cá thể khỏe mạnh cho thấy bạch cầu của những cá thể này tăng tiết cytokine IL2 khi bị kích thích. Đồng thời, sự tăng sinh của lympho T và đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào (thể hiện qua phản ứng quá mẫn muộn) cũng được tăng cường. Để hiểu rõ về đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào, xin tham khảo bài viết về chủ đề này trong mục ‘Miễn dịch’.
Cơ chế tác dụng của vitamin E đối với hệ miễn dịch chưa được hiểu biết tường tận, nhưng hiện tượng vitamin E hỗ trợ sản xuất cytokine IL2 có lẽ là do nó ức chế sản xuất PGE2 từ axit béo Omega 6. Vì PGE2 chịu trách nhiệm ức chế sự tăng sinh của các lympho T nhằm tránh hiện tượng đáp ứng miễn dịch quá mức. Lympho T là những tế bào chủ yếu tiết nhiều IL2. Do đó, vitamin E có lẽ đã gián tiếp làm tăng lượng IL2 thông qua PGE2 (Muñoz C., 1995).
Sụt giảm lượng IL2 và khả năng hoạt hóa các lympho T cũng giảm khi vitamin B6 bị thiếu hụt trong khẩu phần. Cơ chế của hiện tượng này chưa được biết rõ. Tuy nhiên, vitamin B6 là yếu tố quan trọng cho quá trình tổng hợp ADN và ARN. Điều này có nghĩa là vitamin B6 rất cần thiết cho quá trình biểu hiện gen của tế bào. Như vậy, có thể là do khả năng biểu hiện các gen cytokine của tế bào bị giảm thấp khi thiếu vitamin B6.
Hình 5 mô tả quá trình tế bào trình diện kháng nguyên (ví dụ như tế bào tua, đại thực bào, lympho B) hoạt hóa lympho bào khi chúng nhận diện tác nhân gây bệnh thông qua các thụ thể bề mặt. Tế bào tua tiếp xúc với lympho T ngây thơ (Naïve T cell) nhờ sự tương tác đặc hiệu của thụ thể CD80 và MHC-II lần lượt với thụ thể CD28 và TCR trên bề mặt lympho T. Đồng thời tế bào tua cũng tiết ra cytokine IL12 có tác dụng thúc đẩy quá trình biệt hóa của lympho CD4 T ngây thơ thành lympho T giúp loại 1 (TH1). TH1 có chức năng hỗ trợ hoạt động của đại thực bào và của các lympho T giết (Tc, CD8 T) chuyên tìm diệt các tế bào đã bị nhiễm tác nhân gây bệnh. Lympho TH1 tiết nhiều IFNγ, trong khi các lympho TH2 tiết nhiều IL4, IL5, IL10 và TH2 có nhiệm vụ hỗ trợ lympho B biệt hóa và sản xuất kháng thể.
Tài liệu tham khảo
1. Buer, J., and R. Balling. 2003. Mice, microbes and models of infection. Nat Rev Genet 4:195-205.
2. Kankova, M., Luini, W., Pedrazzoni, M., Riganti, F., Sironi, M., Bottazzi, B., Mantovani, A., Vecchi, A., 1991. Impairment of cytokine production in mice fed a vitamin D3-deficient diet. Immunology 73, 466-471.
3. Muñoz C., S.L., and Cavaillon J.M., , 1995. Interaction between cytokines, nutrition and infection. Nutrition Research. Volume 15, Issue 12. Pages 1815–1844.