TS. BSTY. Đinh Xuân Phát

3. Vai trò của các khoáng vi lượng đối với hệ thống miễn dịch

Sự thiếu hụt các vi chất là một trong những nguyên nhân cơ bản và quan trọng gây nên hiện tượng suy dinh dưỡng và làm cho cơ thể mẫn cảm với các vi sinh vật gây bệnh cũng như dễ bị tổn thương bởi những yếu tố vật lý và hóa học khác. Quá trình biến dưỡng trong cơ thể liên tục tạo ra các chất oxi hóa, để hóa giải những chất này cơ thể cần có nhiều loại vi chất khác nhau trong đó quan trọng nhất có thể kể đến là vitamin E, A, C, B2, B9, B12 và vi khoáng như selen, sắt và kẽm.

Ở mức độ tế bào, bên cạnh sự xâm nhiễm của các vi sinh vật gây bệnh, các chất oxi hóa là một nhóm trong số nhiều loại nguyên nhân vật lý – hóa học gây ra tình trạng stress cho tế bào. Khi tế bào bị đặt trong tình trạng stress (virus hay vi khuẩn xâm nhập, sốc nhiệt, tia cực tím, tia UV, độc chất...), trong tế bào sẽ hình thành các hạt stress (stress granule) (Hình). Hạt stress là nơi tế bào tập trung các mRNA và một số protein chuyên đối phó với tình trạng stress. Việc tập trung các mRNA trong hạt stress là cách tế bào phản ứng với tình trạng stress và nhằm mục đích ức chế quá trình dịch mã của những mRNA này và để tập trung tài lực cho việc biểu hiện gấp các protein chuyện biệt giúp tế bào đối phó với stress. Như vậy, khi bị stress, tế bào sẽ thiết lập một tình trạng giới nghiêm, dừng biểu hiện hàng loạt các gen thông thường, chỉ biểu hiện các gen cần thiết cho quá trình đối phó với stress nên tế bào sẽ không nhân lên (cơ thể sẽ không hoặc giảm tăng trưởng). Sau khi tình trạng stress được vãn hồi, tế bào sẽ phục hồi trở lại các chức năng bình thường như trước. Tuy nhiên, nếu stress quá nặng hoặc thời gian stress quá dài, tế bào không thể phục hồi mà sẽ chết do hệ thống giết tế bào theo chương trình (apoptosis) đã bị kích hoạt. Sự mất đi của các lớp tế bào biểu mô làm hư hại hàng rào bảo vệ của cơ thể và tạo điều kiện nhiều hơn cho các vi sinh vật và kháng nguyên lạ tiến vào cơ thể. Như vậy, hệ thống miễn dịch sẽ tiếp xúc kháng nguyên lạ với tần xuất cao hơn, đáp ứng viêm sẽ xảy ra nhiều hơn nên lượng cytokine kích viêm (như IL1, TNFα...) cũng được tiết ra nhiều hơn.

Trong nhiều trường hợp, thú có biểu hiện bên ngoài khỏe mạnh bình thường, nhưng bên trong cơ thể đang trải qua quá trình thiếu hụt nhẹ đối với các vi chất, thường gặp nhất là đối với vitamin A, B2, B6, B9 và vitamin C. Người ta đã ghi nhận rằng thiếu hụt vitamin E, C, B3, B6, B9 (folic), B12, hay  khoáng chất như kẽm và sắt có thể gây ra tình trạng stress oxi hóa và/hoặc tình trạng ADN tế bào bị hư hại. Lưu ý rằng thú trong giai đoạn tăng trưởng mạnh (thú nhỏ), thì nhu cầu dưỡng chất cao hơn do quá trình biến dưỡng nhanh và mạnh. Người ta cũng ghi nhận có những trường hợp các mức dưỡng chất trong huyết thanh của mẹ vẫn cao nhưng chúng không được đưa vào sữa ở mức đầy đủ, lại có trường hợp thành phần trong sữa đầy đủ nhưng thú con không hấp thu được tốt nên mẹ tiết nhiều sữa mà con vẫn bị suy dinh dưỡng.

3.1. Sắt

Vai trò quan trọng nhất của sắt trong cơ thể là cấu thành nhân heme trong hầu cầu để vận chuyển oxy nuôi các mô trong cơ thể. Bên cạnh hiện tượng thiếu máu do thiếu sắt, việc thiếu hụt sắt cũng làm giảm hoạt động thực bào và giảm lượng kháng thể được tạo ra trong máu cũng như tại các màng nhầy. Hơn nữa, thiếu sắt cũng ảnh hưởng xấu đến đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Trong đó, cytokine được tiết ra bởi các lympho T giúp (CD4 T) khi chúng mới được hoạt hóa và sau đó được tiết nhiều bởi các lympho T giúp loại 1 (TH1) là IL2 bị giảm rõ khi thiếu sắt. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng sắt thường được tiêm một mũi để cung cấp cho cơ thể trong thời gian dài thì trạng thái dư đầy sắt trong khoảng thời gian ngắn sau tiêm cũng là điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn phát triển. Nên trong thời gian này cần hạn chế nguy cơ viêm nhiễm, bị thương, stress cho thú.

3.2. Kẽm và đồng

Kẽm là cofactor của nhiều loại enzyme và hormon khác nhau, bao gồm cả hormon tuyến giáp trạng. Thiếu kẽm là tình trạng rất phổ biến trên thế giới, cả trên người cũng như trên thú. Đây là tiền đề cho sự sụt giảm hàm lượng IgA, tế bào máu bất thường hình lưỡi liềm, bệnh celiac (bệnh đường ruột, làm không hấp thu được gluten...), và nhiều kiểu dạng bệnh tiêu chảy. Ở chiều ngược lại, tiêu chảy làm gia tăng mất kẽm của cơ thể. Thiếu kẽm lâu dài sẽ bắt buộc cơ thể có những điều chỉnh thích ứng với tình trạng này. Hậu quả xảy ra là hệ thống HPA được kích hoạt, glucocorticoid được tiết nhiều. Hormon này làm tăng tỷ lệ chết theo chương trình của những lympho bào B, T và tế bào NK khi chúng mới được sản xuất ra. Điều đó giải thích tại sao thiếu kẽm gây tình trạng thiếu hụt lympho T, giảm hoạt động và giảm các cytokine do lympho T tiết ra, nhất là các lympho TH1. Vì vậy thiếu kẽm ảnh hưởng lớn đến đáp ứng miễn dịch thích ứng đặc hiệu. Để hiểu rõ hơn về các loại tế bào này, xin tham khảo phần ‘Các tế bào của hệ miễn dịch’.

Vai trò của đồng ít được biết đến hơn so với kẽm. Thiếu đồng sẽ làm giảm khả năng sản xuất IL2 của các lympho T. Vì đồng và kẽm đối kháng nhau trong quá trình hấp thu của đường ruột, tăng hàm lượng kẽm có thể gây giảm lượng đồng được hấp thu và ngược lại. Vì vậy cần lưu ý điểm này khi xây dựng khẩu phần, như cũng được trình bày trong các bài viết trong mục ‘Dinh dưỡng’.

3.3. Selen

Selen được biết đến như một trong những chất kháng oxi hóa trong cơ thể. Thí nghiệm cũng cho thấy thiếu hụt selen làm cơ thể mẫn cảm hơn với độc lực của virus, hay nói cách khác là làm tăng độc lực của virus đối với cơ thể. Selen cũng có vai trò hỗ trợ cho chức năng của bạch cầu cũng như chức năng của tế bào NK trong các hoạt động giết vi sinh vật hay triệt tiêu các tế bào của cơ thể đã bị biến thái.

Tài liệu tham khảo

1. Cunningham-Rundles, S., McNeeley, D.F., Moon, A., 2005. Mechanisms of nutrient modulation of the immune response. J Allergy Clin Immunol 115, 1119-1128; quiz 1129.

2. Dinh, P. X., L. K. Beura, P. B. Das, D. Panda, A. Das, and A. K. Pattnaik. 2013. Induction of stress granule-like structures in vesicular stomatitis virus-infected cells. J Virol 87:372-383.