CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về viêm 1. Khái niệm về viêm Viêm là phản ứng bảo vệ không đặc hiệu của mô để loại trừ tác nhân gây viêm và loại bỏ những thành phần của mô bị tổn thương [11]; ngăn cản sự lây lan rộng của tác nhân gây viêm và hồi phục sửa chữa mô tổn thương [3], [91]. Viêm là một phản ứng phức tạp của các mô liên kết và tuần hoàn mao mạch ở nơi bị tác động, biểu hiện bằng các triệu chứng sưng, nóng, đỏ, đau và rối loạn chức năng [3].
Như vậy, viêm vừa là một phản ứng bảo vệ cơ thể chống lại yếu tố gây bệnh, vừa là phản ứng bệnh lý vì quá trình viêm gây ra tổn thương, hoại tử, rối loạn chức năng cơ quan… có thể ở mức độ rất nặng nề, nguy hiểm [3]. Nguyên nhân của viêm Phản ứng viêm hình thành do nhiều nguyên nhân khác nhau, có thể chia thành hai nhóm là nguyên nhân bên ngoài và nguyên nhân bên trong [3]. Nguyên nhân bên ngoài: tác nhân sinh học là nguyên nhân phổ biến nhất. Virus, vi khuẩn, ký sinh trùng đơn bào, đa bào hay nấm.
tác động thông qua các độc tố, các sản phẩm chuyển hóa. Tác nhân cơ học: từ sây sát nhẹ tới chấn thương nặng… gây phá hủy tế bào và mô, làm phóng thích ra những chất gây viêm nội sinh. Tác nhân vật lý như: nhiệt độ quá cao hay quá thấp làm thoái hóa protid tế bào gây tổn thương enzym, tia xạ (UV, tia X) do tạo ra các gốc tự do gây phá hủy một số enzym oxy hóa, gây tổn thương ADN. Tác nhân hoá học bao gồm: các acid, kiềm mạnh, các chất hoá học khác (thuốc trừ sâu, các độc tố…) gây hủy hoại tế bào hoặc phong bế các hệ enzym chủ yếu.
Nguyên nhân bên trong có thể gặp như thiếu oxy tại chỗ, hoại tử mô, xuất huyết, rối loạn thần kinh dinh dưỡng (tắc mạch), phản ứng miễn dịch kháng nguyên – kháng thể (viêm cầu thận, viêm trong hiện tượng Arthus). Phân loại viêm Viêm có thể phân loại theo nhiều cách: theo nguyên nhân (viêm nhiễm khuẩn, viêm vô khuẩn), theo vị trí (viêm nông, viêm sâu), theo dịch rỉ viêm (viêm thanh dịch, viêm tơ huyết, viêm mủ…), theo tính chất (viêm đặc hiệu và viêm không đặc hiệu), theo diễn biến (viêm cấp, viêm mạn). Viêm được phân thành viêm cấp tính hay viêm mạn tính phụ thuộc vào sự tồn tại của tổn thương, những triệu chứng lâm sàng và bản chất của phản ứng viêm được thể hiện ở Bảng 1.1: Viêm cấp và viêm mạn Đặc điểm Viêm cấp Viêm mạn Thời gian Ngay lập tức Kéo dài nhiều ngày đến nhiều năm diễn biến Kéo dài vài phút đến vài ngày Các tế bào chính tham Bạch cầu trung tính Đại thực bào, tế bào lympho gia Các chất Cytokin tiền viêm: IL-1, Serotonin, histamin, PG đặc biệt, trung gian IL-12, NF-κB, TNF-α, IFN-γ, LOX, ROS hóa học NO, ROS Bệnh tự miễn, nhiễm virus, nhiễm Nguyên Nhồi máu, nhiễm khuẩn, độc tố, khuẩn mạn tính, chấn thương kéo nhân chấn thương dài, viêm cấp dai dẳng Sự tiết dịch và các thành phần huyết Sự tích tụ và kích hoạt của các tế bào tương và sự di chuyển của bạch cầu lympho và đại thực bào, tăng sinh Đặc trưng (chủ yếu là bạch cầu trung tính) vào mạch máu, xơ hoá và hoại tử mô trong các mô ngoại mạch Tiêu viêm Hình thành mủ (áp xe) Xơ hóa Hậu quả Hình thành sẹo Phá hủy mô Tiến triển thành viêm mạn 1. Diễn biến cơ bản của phản ứng viêm Những rối loạn chủ yếu của viêm bao gồm 4 biến đổi đồng thời tồn tại và liên quan chặt chẽ với nhau: (1) rối loạn tuần hoàn; (2) rối loạn chuyển hóa; (3) tổn thương mô và (4) tăng sinh tế bào làm lành vết thương [3].
Ngay sau đó là giãn các mạch máu theo thứ tự từ các tiểu động mạch, mao mạch rồi đến tiểu tĩnh mạch gây sung huyết động mạch, sung huyết tĩnh mạch và ứ máu. Sự giãn mạch dẫn đến thay đổi cấu trúc vi tuần hoàn, tăng tuần hoàn tại chỗ gây nên các triệu chứng sưng, nóng và đỏ còn đau xuất hiện (muộn hơn) do các chất trung gian và bạch cầu thực bào. ❖ Tạo dịch rỉ viêm: phản ứng tuần hoàn quá mạnh gây tăng tính thấm thành mạch cho phép protein huyết tương thoát khỏi mạch, bạch cầu xuyên mạch xuất hiện ở nơi viêm; tạo ra dịch rỉ viêm gồm nước, protein huyết tương, các thành phần hữu hình của máu (chủ yếu là bạch cầu), các chất do rối loạn chuyển hóa và tổn thương mô (chất trung 4 gian hóa học, bradykinin, cytokin, enzym…). Dịch rỉ viêm có tính chất bảo vệ, nhưng nếu lượng quá nhiều sẽ gây chèn ép mô xung quanh gây đau nhức, hoặc hạn chế hoạt động của các cơ quan.
Giai đoạn phản ứng tế bào: là phản ứng cơ bản nhất phản ánh khả năng bảo vệ của cơ thể, trong đó bạch cầu đóng vai trò quan trọng nhất. Hoạt động của bạch cầu tại ổ viêm gồm hai hiện tượng xảy ra kế tiếp: ❖ Bạch cầu xuyên mạch: bạch cầu có khả năng tiếp cận, lăn, bám dính nội mô thành mạch sau đó thoát mạch tới ổ viêm là nhờ vai trò của đại thực bào, các chất hóa ứng động bạch cầu, phân tử kết dính trên bạch cầu và tế bào nội mô (như selectin, integrin). Phụ thuộc vào bản chất tác nhân gây viêm, loại viêm mà loại bạch cầu tại ổ viêm cũng khác nhau. ❖ Bạch cầu thực bào: bạch cầu tập trung ở ổ viêm, vươn chân giả tới quanh đối tượng thực bào, bọc kín chúng, hình thành hốc thực bào (phagosom).
Sau đó lysosom tiến tới hòa màng để tạo ra tiểu thể chung phagolysosom, giải phóng vào đó các chất trong lysosom để tiêu hủy đối tượng theo cơ chế phụ thuộc oxy (nhờ quá trình oxy hóa của NADPH oxydase, myeloperoxydase (MPO) và NO-synthetase) và không phụ thuộc oxy (nhờ các enzym trong lysosom). (2) Rối loạn chuyển hóa: tại ổ viêm quá trình oxy hóa tăng làm tăng nhu cầu oxy, nhưng sự sung huyết động mạch chưa đáp ứng kịp, dẫn đến pH giảm (khi bắt đầu chuyển sang giai đoạn sung huyết tĩnh mạch), từ đó kéo theo hàng loạt những rồi loạn chuyển hóa của glucid, lipid, protid. (3) Tổn thương mô: bao gồm các tổn thương tiên phát do nguyên nhân ban đầu và tổn thương thứ phát do đáp ứng viêm tạo ra. (4) Tăng sinh tế bào làm lành vết thương: viêm bắt đầu bằng tổn thương và kết thúc bằng quá trình tái tạo.
Ngay trong giai đoạn đầu đã có sự tăng sinh tế bào, nhưng càng về cuối sự tăng sinh này vượt mức hoại tử khiến ổ viêm được sửa chữa. Mô xơ và các mạch máu mới là cơ sở hình thành sẹo thay thế cho mô tổn thương, làm lành vết thương. Các tế bào tham gia phản ứng viêm Phản ứng viêm liên quan đến một mạng lưới phối hợp chặt chẽ của nhiều loại tế bào, bao gồm: 1. Tế bào nội mô Bình thường, các tế bào nội mô phủ mặt trong tất cả các huyết quản, giúp duy trì tính lưu động của máu, điều hòa lưu lượng máu, kiểm soát tính thấm thành mạch, làm ngừng dòng tuần hoàn bạch cầu [74] và tạo thành hàng rào đầu tiên giữa các thành phần máu và mô đệm.
Trong viêm, tế bào viêm muốn lưu thông qua hệ thống huyết quản để vào mô phải vượt qua hệ nội mô của mạch. Các tế bào nội mô hoạt hóa bạch cầu bằng trình diện 5 những phân tử dính trên bề mặt chúng (selectin, integrin, IgCD31), hay sinh ra cytokin ( TNF, IL-1…) hoặc trình diện những phân tử lớp I và II của kháng nguyên phù hợp tổ chức (MHC) [11]. Tế bào nội mô phản ứng nhanh tạo ra các tác nhân gây viêm như: bradykinin, histamin, endotoxin và cytokin. Những chất này làm thay đổi việc bộc lộ các phân tử kết dính cần thiết cho việc hóa ứng động bạch cầu.
Bạch cầu trung tính Bạch cầu đa nhân trung tính chiếm khoảng 60-70% tổng số bạch cầu, là tế bào dấu ấn tiêu chuẩn của viêm cấp [11], có chức năng chính là thực bào và tiêu diệt vi khuẩn [79] thông qua quá trình thực bào và thoái hóa nội bào, giải phóng các hạt và hình thành bẫy ngoại bào bạch cầu trung tính sau khi phát hiện mầm bệnh. Những hạt này lưu trữ một kho enzyme kháng khuẩn bao gồm: elastase, myeloperoxidase, cathelicidin, defensin, metallicoproteinase… được sử dụng để tiêu diệt mầm bệnh xâm nhập. Bạch cầu trung tính còn đóng vai trò quan trọng trong việc hoạt hóa các tế bào trình diện kháng nguyên (APC) để kích hoạt tế bào T. Bạch cầu trung tính tạo ra các tín hiệu hóa học thu hút các bạch cầu đơn nhân, tế bào đuôi gai (DC) và ảnh hưởng đến việc các đại thực bào nhận biết ổ viêm [30].
Bạch cầu trung tính khi đã được chiêu mộ vào mô, sẽ không trở lại tuần hoàn [11]. Trong hệ thống enzym kháng khuẩn, MPO là một peroxidase có chứa hem, được dự trữ chủ yếu ở trong bạch cầu đa nhân trung tính (trong các hạt azurophilic). MPO được tổng hợp trong các tế bào tiền tủy và tế bào tiền thân trong quá trình tạo tủy ở tủy xương. Khi mầm bệnh xâm nhập, bạch cầu trung tính được kích hoạt và tiết MPO vào các túi ngoại bào và thực bào.
MPO có khả năng diệt khuẩn rộng bằng việc tạo ra các hợp chất diệt vi khuẩn thông qua hai con đường sinh hóa: chu trình halogen hóa và peroxid hóa. MPO, với các sản phẩm oxy hóa mạnh, là các nhân tố quan trọng trong vai trò của bạch cầu trung tính trong khả năng miễn dịch bẩm sinh. Tuy nhiên, cả MPO và sản phẩm của nó đều có thể phản ứng với các phân tử sinh học gây tổn thương mô và rối loạn chức năng tế bào, do đó có thể làm trầm trọng thêm tình trạng viêm [53]. Bạch cầu đơn nhân (đại thực bào) Bạch cầu đơn nhân lưu hành trong các mao mạch máu và có thể thoát khỏi vòng tuần hoàn đi vào mô.
Tại mô chúng được biệt hóa thành các đại thực bào. Đại thực bào là thành phần quan trọng của hệ thống thực bào đơn nhân và rất quan trọng trong việc khởi phát, duy trì và giải quyết tình trạng viêm. Trong quá trình viêm, đại thực bào thực hiện 3 chức năng chính: trình diện các kháng nguyên, thực hiện quá trình thực bào và điều hòa phản ứng miễn dịch bằng cách sản xuất ra các cytokin và các yếu tố tăng trưởng [30], [39]. Khi có viêm, đại thực bào di chuyển tới ổ viêm, thực bào và trình diện kháng nguyên để tế bào lympho T nhận biết.