Vai trò của ATP ngoại bào trong quá trình bệnh sinh của Hen Phế Quản

Hen phế quản (HPQ) dị ứng (allergic asthma) là một bệnh lý đường hô hấp do viêm liên quan đến tế bào lympho Th2. Bệnh được đặc trưng bởi tăng tế bào ưa acid trong đường dẫn khí, tăng sản tế bào hình ly tiết (goblet cell), tắt nghẽn đường hô hấp với mức độ khác nhau và tăng phản ứng tiểu phế quản đối với các kích thích không đặc hiệu. Nhiều loại tế bào khác nhau được quy tập vào phổi viêm do dị ứng bao gồm bạch cầu trung tính, tế bào mast, lympho T và các tế bào gai trình diện kháng nguyên (antigen-presenting dendritic cells: DCs). Người ta cũng đã phát hiện được rất nhiều các chất trung gian gây viêm trong đường hô hấp bệnh nhân HPQ bao gồm các leukotriene, prostaglandin, cytokine, neuropeptide và các sản phẩm giáng hóa của hệ thống bổ thể. Các nhà khoa học cũng suy đoán rằng các purine, đặc biệt là ATP và các sản phẩm giáng hóa do enzyme của nó, adenosine, cũng đóng một vai trò quan trọng trong bệnh sinh của HPQ dị ứng. Gần đây các nhà khoa học tập trung vào nghiên cứu vai trò của ATP ngoại bào như là một chất trung gian trong quá trình thông tin giữa các tế bào thông qua sự hoạt hóa các thụ thể purinergic là P2XR và P2YR.

Dưới tác động của các kích tác lên tế bào, ATP nội bào được phóng thích ra bên ngpài theo cơ chế dung giải hoặc không phải dung giải bởi nhiều loại tế bào khác nhau như tiểu cầu, các tế bào cấu tạo cũng như tế bào viêm ở phổi. ATP này có thể thay đổi hoạt động của thành phần đối giao cảm (parasympathetic limb) của hệ thần kinh tự động (autonomous nervous system) do đó có thể ảnh hưởng đến tính tăng đáp ứng tiểu phế quản, một trong những đặc trưng quan trọng của HPQ. ATP cũng làm thay đổi quá trình quy tập và/hoặc chức năng của các tế bào viêm tham gia vào quá trình bệnh sinh của HPQ như tế bào bạch cầu trung tính, tế bào mast, tế bào lympho và tế bào trình diện klháng nguyên.

Càng ngày càng có nhiều bằng chứng rằng các tế bào trình diện kháng nguyên đóng vai trò then chốt trong quá trình bệnh sinh của HPQ. Tế bào này cũng được coi là những tế bào gây viêm quan trọng thúc đẩy quá trình tổng hợp các cytokine thực hiện (efector cytokine) ở các tế bào Th2 đã được cảm ứng trong quá trình viêm đường hô hấp.

Trong một nghiên cứu gần đây được đăng tải trên tạp chí Nature Medicine, các nhà khoa học tại Trung Tâm Y Khoa thuộc Trường Đại Học Erasmus (Hà Lan) đã chứng minh rằng ATP trên thực tế là một chất trung gian quan trọng tham gia vào quá trình bệnh sinh của HPQ.

Thứ nhất, nghiên cứu dịch rửa phế quản cho thấy nồng độ ATP tăng cao trong đường dẫn khí của các bệnh nhân HPQ sau khi sử dụng dị ứng nguyên (allergen) nhưng không tăng sau khi sử dụng nước muối sinh lý. Nồng độ ATP này cũng tương quan chặt với số lượng tế bào ưa acid trong đường hô hấp (Spearman’s f 0 0,96, p = 0,0014). Ở nghiên cứu thực nghiệm, các nhà khoa học cũng nhận thấy rằng nồng độ ATP cũng tăng cao trong đường thở của chuột dị ứng được mẫn cảm với ovalbumin khí dung.

Thứ hai, chẹn các receptor P2 của đường hô hấp bằng Suramin hoặc trung hòa lượng ATP ngoại bào trong đường hô hấp bằng cách sử dụng apyrase, một enzynme thủy phân ATP, 30 phút trước khi kích thích dị ứng nguyên có tác dụng ức chế mạnh mẽ các đặc trưng của HPQ ở chuột.

Thứ ba, sử dụng ATP làm tăng miễn dịch Th2 ở phổi bằng cách tăng cường quy tập và hoạt hóa các tế bào trình diện kháng nguyên. ATP cũng làm tăng một cách trực tiếp khả năng của các tế bào trình diện kháng nguyên trong việc cảm ứng cảm ứng đáp ứng của tế bào Th2. Chúng ta đã biết rằng đáp ứng của tế bào lympho Th2 đóng vai trò then chốt trong HPQ dị ứng.

Như vậy ATP ngoại bào đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong bệnh sinh của HPQ ở người và chuột. Việc xác định được hai receptor của ATP ngoại bào là P2X và P2Y có thể đưa đến những nghiên cứu nhằm điều chế những tác nhân dược lý mới có khả năng ức chế một cách hiệu quả lên quá trình viêm trong HPQ.

Nguồn : Idzko M, Hammad H, van Nimwegen M, Kool M, Willart MA, Muskens F, Hoogsteden HC, Luttmann W, Ferrari D, Di Virgilio F, Virchow JC Jr, Lambrecht BN. Extracellular ATP triggers and maintains asthmatic airway inflammation by activating dendritic cells. Nat Med. 2007 Jul 15; [Epub ahead of print].