Nghiên cứu mới cho thấy các bệnh tự miễn dịch ở phụ nữ có thể liên quan đến việc cơ thể không thể tắt một trong hai nhiễm sắc thể X. (Nguồn: Chụp lại từ YouTube)
Một hệ thống miễn dịch khỏe mạnh sẽ giúp bảo vệ cơ thể, chống lại bệnh tật và các tác nhân gây bệnh. Tuy nhiên, đối với 1/10 người và đa số là phụ nữ, hệ thống miễn dịch gặp trục trặc và tấn công các tế bào của cơ thể, gây ra hơn 80 loại bệnh tự miễn dịch, chẳng hạn như lupus, đa xơ cứng (multiple sclerosis) và bệnh phong thấp (rheumatoid arthritis). Một số nghiên cứu gần đây cho thấy phụ nữ thường mắc các bệnh tự miễn dịch nhiều hơn nam giới; nguyên nhân có thể là do có một cơ chế bị lỗi, khiến quá trình tắt nhiễm sắc thể (NST) X trong tế bào diễn ra không đúng cách. Trong các tế bào của phụ nữ, một trong hai NST X được tắt bớt hoạt động. Nếu quá trình này không diễn ra đúng cách, có thể dẫn đến các vấn đề liên quan đến hệ thống miễn dịch và góp phần vào sự phát triển của các bệnh tự miễn dịch.
Một nghiên cứu từ Đại học Stanford chỉ ra rằng một phân tử được gọi là Xist (đọc là ‘exist’), có khả năng tắt một bản sao của NST X trong các tế bào ở cơ thể phụ nữ, gây ra phản ứng miễn dịch bất thường. Một nghiên cứu khác từ Pháp, chưa được bình duyệt, phát hiện ra rằng sự hoạt động trở lại của một số gen nhất định trên NST X, vốn đã bị tắt trong quá trình phát triển, có thể gây ra các triệu chứng giống như bệnh lupus ở những con chuột già.
Vì hầu hết các bệnh tự miễn dịch thường được phát hiện khi đã qua tuổi dậy thì, đặc biệt là phụ nữ bị nhiều hơn đàn ông, nên hormone giới tính được cho là nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt này. Thí dụ, cứ 5 bệnh nhân mắc bệnh tự miễn dịch thì có 4 người là phụ nữ. Phụ nữ mắc bệnh lupus nhiều gấp 10 lần so với nam giới. Còn với hội chứng Sjögren, một căn bệnh gây đau mắt và khô miệng, số trường hợp phụ nữ mắc bệnh này cao hơn đến 20 lần so với nam giới.
Howard Chang, bác sĩ da liễu và nhà di truyền học phân tử tại Trường Y Đại học Stanford ở California, người đứng đầu nghiên cứu về Xist, cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy phân tử Xist có thể đóng vai trò chủ chốt trong quá trình phát triển của một số bệnh tự miễn dịch, và điều này không phụ thuộc vào hormone của phụ nữ, cũng như không nhất thiết phải có một NST X thứ hai.”
Claire Rougeulle, nhà nghiên cứu về di truyền học biểu sinh (epigeneticist) đứng đầu nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia (CNRS) thuộc Đại học Paris Cité ở Pháp, cho biết: “Hiện nay có bằng chứng rõ ràng cho thấy ngoài vai trò của hormone giới tính, việc có bao nhiêu NST X và quá trình tắt NST X cũng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của các bệnh tự miễn dịch.”
Theo Jean-Charles Guéry, nhà nghiên cứu về miễn dịch học tại Viện Toulouse Institute for Infectious and Inflammatory Diseases ở Pháp, trước đây không ai biết rằng có nhiều kháng thể tồn tại trong cơ thể nhằm tấn công/tiêu diệt các phân tử cần thiết để tắt hoặc ngắt kết nối NST X.
Nghịch lý ở đây là dù phụ nữ có nguy cơ mắc bệnh tự miễn dịch cao hơn, nhưng điều này có thể là một phần của chiến lược tiến hóa, giúp bảo vệ và duy trì sự sống của con cái. Johann Gudjonsson, bác sĩ da liễu tại Đại học Michigan ở Ann Arbor, giải thích: “Phụ nữ có hệ thống miễn dịch mạnh mẽ hơn để chống lại mọi tác nhân gây bệnh,” có thể là do cần thiết để bảo vệ sức khỏe của cả mẹ và con trong quá trình mang thai và nuôi con.
Vanessa Kronzer, bác sĩ chuyên khoa thấp khớp ở Mayo Clinic ở Rochester, Minnesota, giải thích phụ nữ có khuynh hướng sản xuất nhiều kháng thể hơn nam giới là để giúp bảo vệ cả bản thân và con cái thông qua sữa mẹ.
Kích thích tố hormones cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của các bệnh tự miễn dịch. Kích thích tố estrogen ở nữ giới tăng cường khả năng miễn dịch, trong khi kích thích tố ở nam giới không chỉ có khả năng ức chế khả năng miễn dịch mà còn bảo vệ cơ thể khỏi bị tự miễn dịch. Những khác biệt trong cách hoạt động của hormone ở 2 giới có thể giải thích tại sao phụ nữ thường có hệ thống miễn dịch mạnh mẽ hơn, nhưng cũng khiến họ dễ mắc các bệnh tự miễn dịch hơn. Nhưng đó có thể không phải là lý do duy nhất.
Quá trình tắt một trong hai NST X
Trong mỗi tế bào của phụ nữ, có hai NST X, một từ mẹ và một từ cha. Nam giới thì có NST X từ mẹ và NST Y từ cha. NST Y chỉ chứa khoảng 100 gen, nhưng NST X chứa tới hơn 900.
Để đảm bảo rằng các gen trên NST X được hoạt động một cách cân đối giữa nam và nữ, một trong hai NST X trong mỗi tế bào ở phụ nữ sẽ bị “tắt” một cách ngẫu nhiên.
Để đảm bảo hoạt động của các gen nằm trên NST X ở cả nam và nữ là như nhau, một trong hai NST X ở mỗi tế bào nữ sẽ tắt một cách ngẫu nhiên. Quá trình tắt NST X xảy ra từ giai đoạn phát triển của thai nhi. Phân tử Xist và các protein phụ trợ sẽ cuộn quanh một trong hai NST X và tắt NST này. Nếu cả hai NST X vẫn hoạt động cùng nhau, tế bào sẽ bị tổn thương và chết đi.
Kết quả là, cơ thể phụ nữ chứa một khối tế bào trong đó NST X của mẹ hoặc của cha đã bị tắt. Điều này là lý do tại sao bộ lông của mèo tam thể (Calico) cái có màu sắc đa dạng. Một số sợi lông có màu đen từ một NST X đang hoạt động, một số sợi khác lại có màu cam từ NST X còn lại.
Tuy nhiên, quá trình tắt NST X có thể không tắt được toàn bộ gen, và có khoảng 15 đến 23% các gen vẫn tiếp tục hoạt động. Một trong những gen vẫn hoạt động dù lẽ ra phải bị tắt có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh lupus. Nhiều bằng chứng cho thấy nam giới có một NST X phụ trợ cũng có nguy cơ mắc các bệnh tự miễn dịch cao hơn. Điều này cho thấy vai trò quan trọng của NST X trong sự phát triển của các bệnh tự miễn dịch.
Phân tử Xist kích hoạt kháng thể tự động
Chang đã nghiên cứu phân tử Xist trong nhiều năm. Năm 2015, ông phát hiện ra rằng nhiều protein phối hợp với Xist có liên quan đến các bệnh rối loạn tự miễn dịch và bị tấn công bởi các kháng thể bất thường, được gọi là tự kháng thể (autoantibodies). Thay vì chống lại các tác nhân gây bệnh từ bên ngoài như vi khuẩn, tự kháng thể sẽ bị nhầm lẫn và tấn công các tế bào của chính cơ thể.
Để kiểm tra xem liệu việc tắt NST X không đúng cách có phải là nguyên nhân khiến phụ nữ mắc các bệnh tự miễn dịch nhiều hơn nam giới hay không, nhóm nghiên cứu của Chang đã tạo ra những con chuột đực có khả năng sản xuất ra phân tử Xist, loại phân tử thường chỉ hiện diện trong tế bào của con cái.
Tuy nhiên, chỉ riêng phân tử Xist không đủ để gây ra các bệnh tự miễn dịch ở chuột đực biến đổi gen.
Chỉ khi các nhà nghiên cứu tiêm tác nhân kích thích vào những con chuột đực này, nồng độ tự kháng thể mới tăng lên và gây ra bệnh. Có tác nhân kích thích, nồng độ tự kháng thể ở chuột đực có phân tử Xist tương đương với nồng độ ở chuột cái, và cao hơn so với chuột đực bình thường. Những con chuột được biến đổi gen cũng bị tổn thương mô nghiêm trọng hơn và có dấu hiệu viêm nhiễm nặng hơn khi tiếp xúc với tác nhân kích thích.
Điều đó cho thấy rằng dù có phân tử Xist, vẫn cần có yếu tố di truyền hoặc kích thích môi trường để gây ra các bệnh tự miễn dịch ở nữ giới. Nghiên cứu gợi ý rằng chỉ khi các tế bào bị tổn thương, do tác nhân môi trường hoặc do yếu tố di truyền, các phân tử Xist và protein phụ trợ mới thoát ra khỏi tế bào và gây ra phản ứng miễn dịch. Kết quả là hệ thống miễn dịch sản xuất tự kháng thể để chống lại phức hợp Xist-protein, từ đó khởi phát bệnh tự miễn dịch. Đây là lý do không phải phụ nữ nào cũng bị bệnh tự miễn dịch.
NST X liên quan đến bệnh lupus
Rougeulle hợp tác với Céline Morey, một nhà nghiên cứu về di truyền học biểu sinh ở Paris, để tìm hiểu điều gì xảy ra khi NST X không bị tắt hoàn toàn.
Họ biến đổi gen của chuột cái để thể hiện sự không hoàn hảo trong việc tắt NST X - trong đó có một số gen trên NST X thứ hai chưa được tắt. Các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp tắt NST X không hoàn toàn, vì việc chặn hoạt động của tất cả phân tử Xist sẽ làm cho cả hai NST X hoạt động hoàn toàn và gây ra cái chết cho chuột. Trong quá trình thí nghiệm, các khoa học gia không nghĩ rằng những con chuột sẽ bị bệnh tự miễn dịch, và họ đã rất ngạc nhiên khi thấy chuột cái được biến đổi gen có các triệu chứng giống như bệnh lupus.
Morey cho biết: “Các triệu chứng của bệnh tự miễn dịch không xuất hiện ngay lập tức, mà bắt đầu xảy ra khi chuột già đi.”
Điều này cung cấp bằng chứng hỗ trợ cho nghiên cứu năm 2018 của Guéry, chứng minh rằng khi một gen kích thích viêm nhiễm thoát khỏi quá trình tắt NST trong tế bào miễn dịch, sẽ làm tăng nguy cơ phát triển bệnh lupus.
Nghiên cứu từ Stanford và từ Pháp đều có một điểm chung, đó là cả hai nghiên cứu đều liên kết giữa NST X và quá trình tắt NST X với bệnh tự miễn dịch.
Các cơ chế liên quan đến việc tắt NST X có thể giải thích cho sự khác biệt về giới tính trong một số bệnh tự miễn dịch dịch như bệnh lupus và bệnh Sjögren. Tuy nhiên, cần lưu ý là không thể có một cơ chế duy nhất cho tất cả các bệnh tự miễn dịch.
Dự đoán ai có thể mắc bệnh tự miễn dịch
Nghiên cứu của Stanford phát hiện ra sự xuất hiện của tự kháng thể chống lại các protein liên quan đến Xist trong máu của những người mắc các bệnh tự miễn dịch như lupus, xơ cứng bì (scleroderma), hoặc viêm da cơ (dermatomyositis).
Một số tự kháng thể chỉ xuất hiện ở một số bệnh tự miễn dịch nhất định, một số khác lại tồn tại trong nhiều loại bệnh tự miễn dịch khác nhau. Vì vậy, có thể lập ra một danh sách các tự kháng thể để sử dụng trong việc chẩn đoán và phân loại các bệnh tự miễn dịch.
Tuy nhiên, Rougeulle cảnh báo rằng trong các nghiên cứu hiện nay, chưa có đủ bằng chứng để khẳng định rằng nồng độ của tự kháng thể sẽ tăng lên đáng kể trước khi bệnh tự miễn dịch phát triển. Vì vậy, cần thực hiện thêm nghiên cứu trước khi có thể phát triển công cụ chẩn đoán.
Nguồn: “Why women are more prone to autoimmune diseases” được đăng trên trang Nationalgeographic.com.
Gửi ý kiến của bạn
