Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Hình. Muỗi Aedes aegypti sau khi hút máu.
Nguồn: Phòng thí nghiệm của R. Rico-Hesse.
 

Mùa muỗi sắp đến, và nguy cơ mắc các bệnh nguy hiểm có thể lây truyền qua vết muỗi chích cũng tăng cao. Muỗi có thể làm tăng mức độ nguy hại của bệnh truyền nhiễm, và các nhà nghiên cứu cho rằng nước bọt của muỗi đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này. Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Y Baylor (Texas, Hoa Kỳ) đã nghiên cứu về ảnh hưởng của nước bọt từ muỗi và nhận thấy rằng nước bọt muỗi có thể kích hoạt một loạt các đáp ứng miễn dịch không mong đợi của người trong mô động vật thử nghiệm. Những kết quả này gợi ý về cơ hội để phát triển các chiến lược hiệu quả nhằm ngăn ngừa sự lây truyền các bệnh do muỗi gây ra. Nghiên cứu này vửa được được đăng trên tạp chí PLOS Neglected Tropical Diseases.

Tiến sĩ Rebecca Rico-Hesse, Giáo sư về sinh học phân tử virus và vi sinh tại Đại học Y Baylor cho biết: "Hàng tỷ người trên toàn thế giới có khả năng phơi nhiễm với các bệnh lây truyền qua muỗi, và rất nhiều trường hợp không có phương pháp điều trị hiệu quả. Một trong những hướng nghiên cứu của phòng thí nghiệm chúng tôi là nghiên cứu sự phát triển của bệnh sốt xuất huyết gây ra bởi virus dengue được lây truyền qua muỗi Aedes aegypti."

Tổ chức Y tế Thế giới đã ước tính có khoảng 100 triệu ca nhiễm virus sốt xuất huyết và 22.000 ca tử vong xảy ra hàng năm trên toàn thế giới, phần lớn là ở trẻ em. Theo Trung tâm kiểm soát và phòng bệnh của Hoa Kỳ (CDC), hơn một phần ba dân số thế giới sống ở những khu vực có nguy cơ mắc bệnh, khiến virus sốt xuất huyết trở thành nguyên nhân hàng đầu gây bệnh và tử vong ở những vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.

TS. Rico-Hesse cho biết: “Một trong những hạn chế chính của việc nghiên cứu bệnh sốt xuất huyết là virus sốt xuất huyết chỉ gây bệnh trên người, và không một loài động vật nào khác có thể được sử dụng làm mô hình để phát triển các biện pháp phòng ngừa và điều trị. Để khắc phục khó khăn này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu trên một mô hình chuột mang hệ miễn dịch người."

Những “con chuột người hóa” này đã được các nhóm nghiên cứu khác xây dựng dựa trên những con chuột sinh ra mà không mang hệ miễn dịch chuột. Những con chuột bị suy giảm miễn dịch này được cấy tế bào gốc của người, và điều này sẽ làm tăng thành phần hệ miễn dịch người trong cơ thể chuột từ đó hình thành nên một “mô hình động vật người hóa”. Dựa trên mô hình này, TS. Rico-Hesse và cộng sự có thể nghiên cứu các yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của bệnh sốt xuất huyết.

TS. Rico-Hesse cho biết: “Vào năm 2012, chúng tôi đã chứng minh rằng trên “chuột người hóa” quá trình lây nhiễm virus sốt xuất huyết do muỗi chích và lây nhiễm bằng kim tiêm đã đưa đến quá trình tiến triển bệnh hoàn toàn khác nhau. Điều quan trọng là quá trình lây nhiễm virus do muỗi chích thường gây ra những bệnh gần giống trên người hơn những biểu hiện mà chúng tôi quan sát được ở con đường lây nhiễm virus bằng kim tiêm. Khi muỗi phát tán virus, chuột xuất hiện những biểu hiện phát ban và sốt nhiều hơn cùng các đặc điểm khác giống với các dấu hiệu bệnh lý ở người."

Những phát hiện này ủng hộ quan điểm rằng muỗi không chỉ hoạt động như một 'ống tiêm', và đơn thuần “tiêm” các loại virus vào động vật mà chúng hút máu. Nước bọt của muỗi dường như đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của những bệnh này và điều này đã thúc đẩy TS. Rico-Hesse cùng các cộng sự nghiên cứu về vai trò này. Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng việc xác định ảnh hưởng của những vết chích từ muỗi không mang virus đối với các đáp ứng miễn dịch của người trên mô hình “chuột người hóa”.

Các đáp ứng miễn dịch phức tạp không mong đợi từ nước bọt của muỗi

Để đánh giá ảnh hưởng của nước bọt từ muỗi không mang virus trên “chuột người hóa”, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một lọ chứa muỗi áp vào một bàn chân của “chuột người hóa” đã được gây mê, và thiết kế sao cho tổng cộng có bốn con muỗi chích cả hai bàn chân chuột.

Sau đó các nhà nghiên cứu lấy máu và một số mẫu mô khác tại thời điểm 6 giờ, 24 giờ và 7 ngày sau khi chuột được cho muỗi chích, và tiến hành đánh giá nồng độ cytokine, các phân tử điều hòa đáp ứng miễn dịch, cũng như số lượng và hoạt tính của các các loại tế bào miễn dịch. Họ so sánh những kết quả này với những kết quả thu được từ “chuột người hóa” không bị muỗi chích.

Để ghi nhận các kết quả trên, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật có độ nhạy cao như phương pháp phân tích tế bào theo dòng chảy (flow cytometry) để phân tích tế bào miễn dịch và phương pháp phân tích đồng thời nhiều cytokine (multiplex cytokine bead array). Các phương pháp này cho phép phân tích các đáp ứng miễn dịch một cách chi tiết. Cách tiếp cận này mang lại những kết quả đáng ngạc nhiên.

Tiến sĩ Silke Paust, đồng tác giả của công trình nghiên cứu và là phó giáo sư  Nhi khoa tại Bệnh viện Nhi Baylor và Texas cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng nước bọt muỗi kích hoạt các đáp ứng miễn dịch phức tạp và khác nhau mà chúng tôi không dự đoán được. Ví dụ, đáp ứng của các tế bào miễn dịch và nồng độ cytokine đều bị ảnh hưởng. Chúng tôi nhận thấy có sự hoạt hóa các tế bào T giúp đỡ loại 1, một loại tế bào có vai trò trong đáp ứng miễn dịch kháng virus, và sự hoạt hóa tế bào T giúp đỡ loại 2, có liên quan trong miễn dịch dị ứng”.

Tại các thời điểm khác nhau, nồng độ và hoạt tính của một số loại tế bào miễn dịch thì tăng lên trong khi đó một số loại khác lại giảm. Nhìn chung, các nhà nghiên cứu đã tìm được bằng chứng cho thấy nước bọt muỗi có thể kích hoạt các đáp ứng miễn dịch lâu dài, kéo dài đến bảy ngày sau khi bị muỗi chích, và các đáp ứng này xảy ra tại nhiều loại mô, bao gồm máu, da và tủy xương.

TS. Paust hiện cũng là thành viên của Trung tâm ung thư tổng hợp Dan L Duncan tại Đại học Y Baylor. Ông cho biết: “Tôi bị ấn tượng nhất bởi sự đa dạng của các đáp ứng miễn dịch. Điều này thật đáng ngạc nhiên khi không có sự hiện diện của bất kỳ tác nhân gây nhiễm nào. Những kết quả này là bằng chứng cho thấy các thành phần trong nước bọt của muỗi có thể điều hòa các đáp ứng miễn dịch ở chuột người hóa."

Các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục công trình này với các nghiên cứu để tìm ra trong hơn 100 loại protein có trong nước bọt muỗi thì loại protein nào có vai trò trung gian tác động đến hệ miễn dịch, hoặc có vai trò làm tăng khả năng xâm nhiễm của virus. Việc xác định protein này có thể giúp tìm ra chiến lược chống lại sự lây nhiễm của bệnh sốt xuất huyết, cũng như các bệnh khác do virus gây ra qua trung gian muỗi Aedes aegypti như virus Zika, virus chikungunya và virus gây sốt vàng da.

TS. Paust cho biết: "Chúng tôi hy vọng rằng nghiên cứu của chúng tôi sẽ truyền cảm hứng cho nhiều nghiên cứu khác trong lĩnh vực này với mục tiêu lâu dài là ứng dụng những hiểu biết của chúng ta về cơ chế nước bọt muỗi tương tác với hệ miễn dịch vào mục đích điều trị".

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180517143621.htm