Khi có thể ăn uống đa dạng mà không gặp vấn đề gì, ít ai nhận ra rằng chính hệ miễn dịch đang âm thầm làm việc để bảo vệ chúng ta khỏi những phản ứng dị ứng. Một cơ chế đặc biệt gọi là “dung nạp qua đường miệng” (oral tolerance) cho phép cơ thể tiếp nhận các thực phẩm vốn là chất ngoại lai mà không coi đó là mối đe dọa.

Mới đây, nghiên cứu của nữ tiến sĩ Ranit Kedmi cùng các cộng sự tại Bộ phận Miễn dịch học Hệ thống thuộc Viện Khoa học Weizmann (Israel), công bố trên Tạp chí Nature, đã bước đầu giải mã cơ chế quan trọng này. Nhóm nghiên cứu lần đầu tiên xác định được mạng lưới tế bào đóng vai trò điều phối khả năng dung nạp thực phẩm. Đây được xem là một quá trình sống còn nhưng từ lâu vẫn còn là điều bí ẩn.

Bắt đầu từ trong bụng mẹ

Khả năng dung nạp thực phẩm được hình thành từ sớm, ngay khi còn là bào thai. Khi đó, hệ miễn dịch non nớt bắt đầu “làm quen” với các phân tử thức ăn được truyền từ người mẹ. Giai đoạn này tiếp tục được củng cố khi trẻ bú mẹ, bắt đầu ăn dặm và tương tác với hệ vi sinh vật đường ruột. Những lợi khuẩn này sản sinh các phân tử có thể gây dị ứng, buộc hệ miễn dịch phải học cách phớt lờ.

Trong nhiều năm, các tế bào tua (dendritic cells – DC) được cho là trung tâm kiểm soát cơ chế dung nạp thực phẩm. Theo khám phá của Giáo sư Ralph Steinman, người đoạt giải Nobel Y học năm 2011, DC được xem là “người gác cổng” giúp hệ miễn dịch nhận diện và phản ứng với các tác nhân xâm nhập. Tuy nhiên, các thí nghiệm gần đây loại bỏ nhóm DC này ở động vật lại không gây ảnh hưởng đến cơ chế dung nạp, khiến giới khoa học phải xem xét lại giả thuyết cũ.

Tiến sĩ Kedmi cùng nghiên cứu sinh Anna Rudnitsky đã chuyển hướng tập trung vào một loại tế bào hiếm có tên ROR-gamma-t (RORγt). Đây là loại tế bào chưa rõ nguồn gốc từng được bà Kedmi phát hiện sau nghiên cứu tiến sĩ. Nghiên cứu mới cho thấy chính RORγt, chứ không phải DC, mới là tác nhân khởi phát cơ chế dung nạp thực phẩm.

Khi khả năng trình diện phân tử thực phẩm của RORγt bị vô hiệu hóa ở chuột, hệ miễn dịch lập tức phản ứng mạnh, dẫn tới dị ứng thực phẩm. Nhóm nghiên cứu tiếp tục sử dụng các kỹ thuật di truyền chọn lọc, kết hợp công nghệ hình ảnh và công cụ gene tiên tiến, để xác định mạng lưới 4 loại tế bào phối hợp trong cơ chế dung nạp.

Theo đó, tế bào RORγt khởi phát tín hiệu, sau đó truyền qua 2 loại tế bào trung gian trước khi đến tế bào miễn dịch CD8, loại tế bào thường đảm nhận việc tiêu diệt các tế bào nhiễm bệnh và phát động phản ứng viêm. Chính CD8 là điểm chốt để ngăn chặn phản ứng miễn dịch không cần thiết với thực phẩm.

Cơ hội mới trong điều trị dị ứng

Một câu hỏi đặt ra là nếu vi khuẩn mang protein giống với thực phẩm thì sao? Liệu hệ miễn dịch có nhầm lẫn và bỏ qua?

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm bằng cách đưa vi khuẩn có cấu trúc protein tương tự thực phẩm vào chuột. Kết quả cho thấy, hệ miễn dịch tạm dừng cơ chế dung nạp và huy động CD8 để tấn công mầm bệnh. Khi mối đe dọa bị loại bỏ, quá trình dung nạp lại được thiết lập lại, cho thấy hệ miễn dịch có cơ chế điều chỉnh linh hoạt, thích nghi với hoàn cảnh.

Phát hiện về mạng lưới tế bào miễn dịch này mở ra hướng tiếp cận mới trong điều trị các bệnh liên quan đến dị ứng thực phẩm và rối loạn miễn dịch, như bệnh Celiac khi hệ miễn dịch nhầm lẫn protein gluten là mối nguy và tấn công niêm mạc ruột.

Việc hiểu rõ các điểm “đứt gãy” trong mạng lưới dung nạp sẽ giúp các nhà khoa học phát triển các liệu pháp can thiệp chính xác, an toàn hơn trong tương lai. Khi cơ chế bảo vệ tự nhiên này được làm sáng tỏ, một chương mới trong miễn dịch học và dinh dưỡng lâm sàng đang được mở ra.