"Cytokine" là gì ?
Cyto là một từ gốc Hy Lạp, có nghĩa là tế bào, dùng trong các từ ghép để chỉ về tế bào, ví dụ như cytoplasma là tế bào chất, cytology là tế bào học.
Cytokine là chỉ loại chất tiết của các tế bào bạch cầu và nội mô trong quá trình viêm, là một phần của đáp ứng miễn dịch của cơ thể. Cytokine không phải là kháng thể, cũng không phải là hormon, nhưng là các chất có hoạt tính sinh học rất mạnh, có tầm tác dụng tại chỗ, nên còn gọi một cách không chính thức là các "hormon tế bào".
Cytokine có hàng trăm chất, được chia ra làm nhiều họ. Chất cytokine đầu tiên được phát hiện và nghiên cứu ứng dụng nhiều là interferon, rồi sau đó nhiều chất khác được phát hiện như:
- IL1 (Interleukin 1): Đồng kích thích của APC và tế bào T, viêm và sốt, viêm giai đoạn phản ứng, tạo máu
- IL2: Sự gia tăng của các tế bào B và tế bào T kích hoạt
- IL6: Đáp ứng pha cấp tính, tăng sinh tế bào B, thrombopoiesis, hiệp đồng với IL-1 và TNF trên tế bào T
- TNFα: (Tumor Necrosis Factor – yếu tố hoại tử khối u) Hoạt hóa tế bào nội mô mạch máu rất mạnh và tăng tính thấm thành mạch. Hiệu ứng này làm tăng các IgG, bổ thể và các tế bào đi vào tổ chức gây viêm cục bộ. TNF α còn có tác dụng toàn thân như gây sốt, huy động các chất chuyển hóa và gây sốc.
- TGFβ: Yếu tố kích hoạt tế bào stellate sản sinh xơ sợi
- VEGF: Sự tăng sinh mạch dưới tác dụng của cùng sự xâm nhập một loạt các tế bào viêm khác
Nghiên cứu cytokine có vai trò quan trọng trong điều trị các bệnh lý tự miễn như viêm khớp dạng thấp, lupus ban đỏ, viêm cột sống dính khớp… Các thuốc điều trị bệnh khớp thế hệ cũ như corticosteroid, cloroquine, methotrexat, cyclophosphamid… có tác dụng là do thông qua điều chỉnh các cytokine này.
Tuy nhiên các chất chống viêm cổ điển đó còn có nhiều tác dụng khác không mong muốn vì thế hiện nay người ta đã nghiên cứu thế hệ thuốc mới có tác dụng chuyên biệt lên từng cytokine, gọi là nhóm thuốc điều trị khớp thế hệ mới, như: Tolicizumab tác dụng lên IL6, Etanercept trên TNFα, Ratucimab trên lympho B…
Cơn bão cytokine trong bệnh COVID-19
Khi virus xâm nhập cơ thể, tế bào lympho T nhận diện virus, tiết ra các cytokine để kích hoạt hệ miễn dịch hoạt động, lympho B sản xuất ra kháng thể, lympho T khác thì tăng sinh để trực tiếp bắt giữ virus, các bạch cầu được hấp dẫn về ổ viêm, các mạch máu được mở rộng để chuyên chở vật chất kháng virus đến… tất cả các hoạt động này có được là do vai trò của các cytokin.
Sự đề kháng của cơ thể lớn dần và virus bị ức chế dần, sau 7 - 10 ngày bệnh nhân loại bỏ được hoàn toàn virus ra khỏi cơ thể và khỏi bệnh. 80% bệnh nhân khỏi bệnh một cách êm ả như vậy, sau vài ngày nóng sốt đau họng.
Tuy nhiên 20% người bệnh còn lại không được may mắn như thế. Nhiều người trong số đó trở nặng, xảy ra cơn bão cytokine.
Bệnh nhân COVID-19 trở nặng do bão cytokine tấn công.
Theo một cách chưa rõ ràng, hệ miễn dịch bị kích thích quá mức, các cytokine tràn ngập trong máu, như một cơn bão, các cytokine thấy trong máu như IL1-β, IL1RA, IL7, IL8, IL9, IL10, basic FGF2, GCSF, GMCSF, IFNγ, IP10, MCP1, MIP1α, MIP1β, PDGFB, TNFα, and VEGFA … gây nên các các phản ứng viêm, đông máu, giảm bạch cầu lympho, thâm nhiễm tế bào đơn nhân các cơ quan.
Phản ứng viêm quá mức xảy ra, đặc biệt tại phổi. Các phế nang xung huyết, tràn ngập dịch viêm, thành phế nang dày lên, giảm sức căng bề mặt, các mao mạch xung huyết. Tất cả cản trở hấp thụ oxy khiến oxy trong máu giảm thấp. Tuy nhiên có điều kỳ lạ là mặc dù oxy máu giảm thấp nhưng người bệnh không nhận thức được tình trạng này.
Điều này được giải thích là do khí carbonic có tính thấm rất tốt, gấp 20 lần oxy, vẫn thấm qua được vách phế nang để thoát ra ngoài. Vì thế khi làm khí máu động mạch cho bệnh nhân khó thở, bác sĩ nhận thấy chỉ có oxy trong máu giảm thấp, còn carbonic thì gần như bình thường. Mà trung tâm hô hấp trong thân não chỉ nhạy với khí CO2, khi bệnh nhân bị tăng CO2 máu thì lập tức cơ thể nhận ra khó thở và phản ứng ngay, còn khi thiếu O2 thì cơ thể nhận ra muộn hơn, người bệnh vẫn chịu đựng được, thậm chí đến mức độ bão hòa oxy động mạch (SpO2) là 50% (giá trị SpO2 bình thường sẽ dao động ở mức 95 - 100%).
Tiếp theo cơn bão cytokine kích hoạt tình trạng tăng đông máu, làm đông máu rải rác khắp các mao mạch phổi, tắc nghẽn lượng máu đến các phế nang, dẫn đến trao đổi oxy càng tồi tệ thêm. Hậu quả là hai lá phổi sũng nước, đông đặc lại. Người ta dùng thuật ngữ phổi bị gan hóa. Tức là lá phổi khỏe mạnh có màu trắng hồng, xốp, chứa đầy hơi, khi thả xuống nước thì nổi. Còn lá phổi viêm đông đặc xung huyết thì màu tía, chắc nặng như lá gan, thả xuống nước là chìm.
Dấu hiệu và triệu chứng, chẩn đoán bão cytokine
Lúc này người bệnh khó thở rất nặng, môi và đầu ngón chân ngón tay tím tái, người bệnh rất mệt há mồm ra thở, nhịp thở trên 30 lần/phút, nặng nữa thì lú lẫn hôn mê. Đo bão hoà oxy máu thấy xuống thấp. Nếu không được cấp cứu kịp thời sẽ tử vong. Xét nghiệm có tăng cytokine và D-dimer. Tuy nhiên xét nghiệm các cytokine rất ít bệnh viện làm được, hầu như chỉ làm được D - dimer, phản ánh tình trạng tắc mạch phổi. Dễ thực hiện nhất và cũng rất có giá trị là chụp x-quang phổi. Trên phim x-quang người ta thấy hình ảnh hai lá phổi trắng xóa.
Với lá phổi bị cơn bão cytokine tàn phá như vậy thì thở oxy, kể cả thở oxy dòng cao hay thở máy cũng không hấp thu oxy được. Người bệnh sẽ tử vong nhanh chóng. Vì vậy chúng ta mới thấy nhiều người mặc dù được thở oxy dòng cao đến 60 lít/phút hoặc thở máy vẫn chết.
Cách duy nhất có thể cứu được bệnh nhân lúc này là chạy tim phổi nhân tạo ECMO, và lọc hấp phụ cytokine, đợi cho cơn bão cytokine qua đi và phổi bệnh nhân dần hồi phục. Chúng ta đã cứu được bệnh nhân phi công người Scotland năm ngoái là bằng cách này. Nhưng hiện nay, số lượng máy ECMO rất hạn chế, nếu hàng nghìn người bệnh COVID-19 cùng bị nguy kịch một lúc thì việc chạy ECMO để cứu bệnh nhân là rất khó thực hiện.
