Phát hiện mới về cơ chế gây tổn thương thận trong bệnh lupus

Một nhóm nghiên cứu tại Berlin đã phát hiện những yếu tố gây ra tình trạng tổn thương thận nghiêm trọng ở bệnh nhân mắc lupus, chứng rối loạn tự miễn ảnh hưởng đến khoảng năm triệu người trên toàn thế giới, chủ yếu là phụ nữ trẻ. Nhóm nhỏ các tế bào miễn dịch chuyên biệt có tên là tế bào lympho bẩm sinh (innate lymphoid cells – ILCs) kích hoạt một loạt các tác động gây ra viêm thận, được gọi là viêm thận lupus.

Nghiên cứu này, được công bố trên Tạp chí Nature, đã lật đổ quan điểm truyền thống cho rằng các tự kháng thể – protein được sản xuất bởi tế bào miễn dịch – tấn công nhầm các mô khỏe mạnh là nguyên nhân chính gây ra viêm thận lupus.

Tiến sĩ Masatoshi Kanda, một trong những tác giả chính của nghiên cứu, người từng là nghiên cứu sinh Humboldt tại Trung tâm Max Delbrück và hiện đang làm việc tại Khoa Thấp khớp và Miễn dịch Lâm sàng, Đại học Y Sapporo ở Nhật Bản, cho biết “Mặc dù các tự kháng thể có tham gia quá trình gây tổn thương mô, nhưng chỉ mình chúng không đủ để gây tổn thương nghiêm trọng. Nghiên cứu của chúng tôi tiết lộ rằng ILCs mới là tác nhân khuếch đại tổn thương ở thận”.

Mô thận (trên chuột mắc lupus) cho thấy dấu hiệu xơ hóa sớm (màu xanh lá). Khi thụ thể NKp46 của ILCs bị chặn (bên phải), viêm thận lupus giảm đi. Màu xanh dương: nhân tế bào.

Bệnh lupus, hay còn gọi là lupus ban đỏ hệ thống, thường được chẩn đoán trong độ tuổi từ 15 đến 45. Các triệu chứng có thể từ nhẹ đến nghiêm trọng. Nhưng nguyên nhân gây tổn thương thận – đến mức một số bệnh nhân được chỉ định phải lọc máu – vẫn chưa thể xác định.

Giáo sư Antigoni Triantafyllopoulou, một tác giả chính khác của nghiên cứu, làm việc tại Trung tâm Nghiên cứu Thấp khớp Đức (DRFZ), một viện thuộc Hiệp hội Leibniz, và tại Khoa Thấp khớp và Miễn dịch Lâm sàng, Đại học Y Charité, Berlin, cho biết: “Vai trò của ILCs trong lupus hay viêm thận lupus hoàn toàn chưa được biết đến. Chúng tôi đã xác định hầu hết hệ thống tuần hoàn được ILCs điều khiển bằng cách nghiên cứu toàn bộ cơ quan thận chi tiết đến từng tế bào đơn lẻ.”

Các tế bào miễn dịch khác thường

ILCs là một nhóm nhỏ của tế bào miễn dịch, không giống hầu hết các tế bào miễn dịch khác lưu thông khắp cơ thể, chúng chỉ sống ở một mô hoặc cơ quan cụ thể.

Giáo sư Andreas Diefenbach, một tác giả chính khác của nghiên cứu và là giám đốc Viện Vi sinh học, Bệnh truyền nhiễm và Miễn dịch học tại Đại học Y Charité, Berlin, giải thích: “ILCs luôn luôn tồn tại trong mô, ngay từ giai đoạn phát triển phôi thai, điều này khiến chúng khác biệt rất nhiều so với các tế bào miễn dịch khác”.

Phòng thí nghiệm của ông là một trong những nơi phát hiện ra ILCs vào giữa thập niên 2000. Phần lớn nghiên cứu của ông tập trung vào sự hiện diện của ILCs trong ruột và cách chúng thay đổi chức năng mô. Trong nghiên cứu này, Triantafyllopoulou và Kanda đã hợp tác với nhóm của ông và tiến sĩ Mir-Farzin Mashreghi tại DRFZ để tìm hiểu liệu ILCs có hiện diện trong thận hay không và vai trò của chúng trong viêm thận lupus là gì.

Tìm hiểu chi tiết đến từng tế bào riêng biệt

Để trả lời các câu hỏi trên, nhóm nghiên cứu đã giải trình tự RNA của từng tế bào riêng biệt, với mục đích xác định các gen đang hoạt động, hoặc “được bật lên,” trong các tế bào này và từ đó biết được danh tính chính xác cũng như chức năng của mỗi tế bào.

Kanda, một bác sĩ chuyên khoa thấp khớp đang nghiên cứu lĩnh vực tin sinh học tại phòng thí nghiệm của giáo sư Norbert Hübner thuộc Trung tâm Max Delbrück vào thời điểm đó, đã phát triển một giao thức chuyên biệt dành riêng cho kỹ thuật giải trình tự RNA tế bào riêng biệt từ thận của chuột và người. Triantafyllopoulou giải thích “Giao thức Masatoshi rất hiệu quả trong việc phân tách và bảo quản nhiều loại tế bào thận, điều này giúp chúng tôi có cái nhìn tổng quan hơn về cách lupus ảnh hưởng đến toàn bộ thận”. Nhóm đã giải trình tự gần 100.000 tế bào thận và tế bào miễn dịch khác nhau.

Thụ thể chính

Thông qua các thí nghiệm trên chuột, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng nếu một nhóm nhỏ ILCs có thụ thể mang tên NKp46 hiện diện và được kích hoạt thì sẽ gây ra tình trạng viêm thận lupus. Khi NKp46 được kích hoạt, nhóm tế bào này tăng cường sản xuất một loại protein gọi là GM-CSF, kích thích các đại thực bào xâm nhập nhân lên. Đại thực bào là các tế bào miễn dịch lớn có chức năng “ăn” các tế bào và vi sinh vật chết. Trong thận, một lượng lớn đại thực bào đổ vào gây ra tổn thương mô nghiêm trọng và hình thành mô sẹo, được gọi là xơ hóa.

Diefenbach nói: “Những ILC này thực sự là những bộ khuếch đại trong cơ thể. Chúng có số lượng ít, nhưng dường như lại làm kích thích cả quá trình.”

Khi nhóm nghiên cứu ngăn chặn NKp46 bằng kháng thể hoặc loại bỏ thụ thể này bằng phương pháp di truyền, tổn thương mô thận được giảm thiểu. Họ cũng ngăn chặn GM-CSF và thu được kết quả tương tự về tác dụng kháng viêm.

Triantafyllopoulou cho biết thêm: “Điều quan trọng là mức độ tự kháng thể không thay đổi khi NKp46 bị ức chế, nhưng tổn thương mô thận lại giảm, cho thấy tự kháng thể không phải là nguyên nhân trực tiếp gây viêm thận”.

Nhóm nghiên cứu cũng so sánh kết quả của họ với dữ liệu giải trình tự các mẫu mô lấy từ bệnh nhân lupus và phát hiện ra sự hiện diện của ILCs, mặc dù cần thêm nhiều nghiên cứu để hiểu rõ hơn về cách nhắm đích vào ILCs trong thận người. Tuy nhiên, những hiểu biết thu được từ các nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho các liệu pháp kháng thể dành cho bệnh nhân lupus nặng, giúp họ tránh được tình trạng suy thận tới mức phải lọc máu.

Người dịch: Quang Tiến; Nguồn: www.sciencedaily.com