Xét Nghiệm Hoạt Tính Tế Bào NK Trong Sản Khoa – Immutek Jsc

TẾ BÀO GIẾT TỰ NHIÊN NK VÀ QUÁ TRÌNH MANG THAI

1. Mối quan hệ giữa mẹ với phôi thai, vai trò của tế bào NK

Chắc chắn nhiều người trong chúng ta đã từng tự đặt câu hỏi: Ở người bình thường,tại sao cơ thể người mẹ có thể chấp nhận và hỗ trợ sự phát triển của bào thai mà không đào thải theo cơ chế tự nhiên?, theo cách mà hệ miễn dịch của cơ thể chúng ta phản ứng để bảo vệ cơ thể, tiêu diệt các tác nhân lạ xâm nhập từ ngoài vào (vi khuẩn, vi rút) hoặc xuất hiện trong cơ thể (như trong ung thư). Câu hỏi vậy là vì như chúng ta biết, bản chất của sự mang thai là một quá trình cấy ghép bán hòa hợp do một nửa bộ gen được di truyền có từ người bố [1]. Câu trả lời đầy đủ (cho tới thời điểm hiện tại) có thể sẽ phân tích ở một hoàn cảnh khác, ở đây chúng tôi sẽ nói về vai trò của tế bào NK đối với sự chung sống và duy trì phát triển của bào thai (dung nạp miễn dịch). Bản chất của sự hình thành quan hệ giữa cơ thể người mẹ và bào thai là quá trình tái cấu trúc niêm mạc tử cung trong đó có sự xâm lấn của lá nuôi (trophoblast) vào niêm mạc tử cung có sự kiểm soát chặt chẽ của các tế bào miễn dịch, đặc biệt là các tế bào NK tại tử cung (uNK), chúng tiết ra các yếu tố tác động trực tiếp tới sự tăng trưởng và phát triển của phôi thai, tác động vào quá trình tạo thành các động mạch xoắn để cơ thể mẹ cung cấp chất dinh dưỡng nuôi phôi [1,2,3].

Tương tác giữa các tế bào lá nuôi và tế bào uNK giúp cho tế bào uNK tiếp tục tiết ra hàng loạt các cytokine bao gồm cả các yếu tố hoạt hóa, ức chế để phôi phát triển bình thường như (TNF-a; IFN-g; GM-CSF; và Macrophage inhibitory factor – MIF) [4,5,6]. Đặc biệt, một số nghiên cứu gần đây cho thấy NK còn tiết ra 2 hoạt chất là pleiotrophin và osteoglycin (gọi là yếu tố tăng trưởng GPFs) giúp thúc đẩy quá trình phát triển của phôi thai, thiếu hoặc giảm hai chất này có thể làm phôi thai ngừng phát triển [7]. Mặt khác, niêm mạc tử cung giai đoạn làm tổ có nhiều sự thay đổi, tái cấu trúc mạc, mạch…và thôg thường, các quá trình tương tự diễn ra sẽ có sự tham dự và hoạt hóa mạnh của các tế bào gây ra phản ứng viêm (Th17), tuy nhiên quá trình viêm này ko diễn ra do chính những tế bào uNK đã có mặt ở đây để kiểm soát, ức chế tế bào Th17 [8], và vì vậy bào thai có thể phát triển đc, tránh đc sự can thiệp & dọn ổ viêm của các tế bào miễn dịch khác như các loại bạch cầu, các đại thực bào. Trong tử cung, hoạt tính tiết IFN gamma (IFN-g) do tế bào NK tiết ra có tác dụng hoạt hóa tế bào dCD14+, tế bào này tiết ra các cytokine là L-kynurenin và TGF-beta có chức năng hoạt hóa tế bào Tregs (CD25bright FOXP3+), tế bào này làm nhiệm vụ điều hòa các phản ứng miễn dịch, ức chế sự tăng sinh và hoạt hóa các tế bào có thể gây hại cho phôi [9]. Một cơ chế quan trọng khác, có lẽ là quan trọng nhất giúp phôi thai có thể tồn tại và phát triển, đó là các tế bào lá nuôi phôi giảm biểu lộ cấu trúc phân tử MHC lớp I (còn gọi là Ia: HLA – A,B,C), giúp phôi có thể tránh được sự nhận diện và tiêu diệt của tế bào T gây độc (TCD8). Nếu chỉ dừng ở đây, theo cơ chế thông thường khi giảm biểu lộ MHC lớp I các tế bào lá nuôi phôi sẽ bị các tế bào NK nhận diện và tiêu diệt. Tuy nhiên, cơ chế tự nhiên hay ở chỗ các tế bào lá nuôi phôi lại biểu hiện mạnh các cấu trúc MHC lớp Ib (HLA-G), HLA-G lại có khả năng ức chế khả năng gây độc của tế bào NK [10,11,12]. Đến nay, đã có những nghiên cứu đánh giá mối liên quan giữa số lượng HLA-G có mặt trên tế bào lá nuôi và người mẹ, sự giảm biểu lộ HLA-G trong huyết tương liên quan tới tăng nguy cơ sảy thai [13,14].

2. Hoạt tính NK tăng cao gây ảnh hưởng đến sự phát triển của bào thai?

Như trên có thể hiểu, bào thai vẫn là một tổ chức có tính “lạ” với cơ thể người mẹ nhưng một cơ chế sinh tồn “tự nhiên” giúp nó tránh được sự tấn công của tế bào T gây độc (TCD8) là do các tế bào lá nuôi giảm biểu lộ các cấu trúc phân tử HLA-A,B,C, mặt khác lại tránh được sự phát hiện và tấn công của tế bào giết tự nhiên NK do tăng biểu lộ các HLA-G. Và, khi HLA-G thấp liên quan tới sảy thai vậy hoạt tính NK cao quá khả năng kiểm soát của HLA-G trên tế bào lá nuôi có dẫn tới bất lợi cho phôi hay không?! Rõ ràng bản chất của HLA-G giảm và hoạt tính NK tăng cao trong vấn đề gây tác hại với phôi có bản chất là giống nhau (có thể ví như, trong một trân chiến hoặc quân ta quá yếu hoặc quân địch quá mạnh thì khó tránh khỏi một thất bại cho quân ta)! Cũng có nghiên cứu cho rằng uNK chỉ có chức năng tiết và không có khả năng gây độc trực tiếp nhưng đó chỉ là trong điều kiện bình thường, khi không có sự xuất hiện hoặc NK không phát hiện được các yếu tố “lạ”. Nghiên cứu của Bulmer và cs chỉ ra rằng trái ngược với tế bào CD56bright trong máu ngoại vi (chủ yếu làm nhiệm vụ tiết cytokine), CD56bright trong tử cung ngoài chức năng chế tiết còn có chứa một lượng lớn các enzyme gây độc là perforin và Granzyme trong tế bào [15,4]. Một giả thiết khác về sự tăng lên về mật độ và hoạt tính NK gây ra bất lợi cho phôi, đến từ một trong những chức năng chính của tế bào NK tại đây là giúp tái cấu trúc mạch máu tại niêm mạc. Khi hoạt tính NK tăng cao, quá trình tạo mạch máu (angiogenesis) diễn ra nhanh, áp lực và thể tích dòng máu từ mẹ sang phôi giai đoạn làm tổ mạnh có thể gây “stress” dẫn tới sảy thai do quá trình oxi hóa tế bào diễn ra quá mức (excessive oxidative stress) [4].

3. Các nghiên cứu về hoạt tính NK tăng cao gây ảnh hưởng đến sự phát triển của bào thai

Cho đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu chứng minh về mối liên quan giữa sự tăng lên về hoạt tính NK với sảy thai liên tiếp [1,4,16-21]. Như vậy, có cách nào để điều trị hiệu quả vấn đề này không? Câu trả lời là có và nhiều cách khác nhau, những phương pháp điều trị phức tạp và đắt tiền như truyền tĩnh mạch immunoglobulin liều cao (IVIg) hay phổ biến như Corticosteroid hay truyền Intralipid..đều cho thấy có hiệu quả [21-28]. Tuy nhiên, và quan trọng, Bác sĩ của bạn mới là người quyết định bạn có cần kiểm tra hoạt tính này hay không và điều trị như thế nào vì có thể có nhiều nguyên nhân dẫn tới vô sinh hiếm muộn và không phải ai cũng cần làm, bạn không nên tự động làm XN hay tự động mua thuốc điều trị nếu thiếu tư vấn, chỉ định, theo dõi từ bác sĩ. Như chúng tôi được biết, cũng có nhiều nhà sản khoa nghĩ tới nhiều trường hợp hiếm muộn có bất thường về miễn dịch (chưa tính bất thường về miễn dịch do NK, theo các nghiên cứu đã công bố, đứng đầu về nguyên nhân gây sảy thai liên tiếp theo thứ tự là các rối loạn về nội tiết, các bệnh tự miễn, các bất thường về giải phẫu tử cung và bất thường do di truyền. Còn lại 50% số trường hợp sảy thai liên tiếp là chưa rõ nguyên nhân [20]). Trong bối cảnh đó, nhiều bệnh nhân đã được điều trị ức chế miễn dịch và đã có những ca cho kết quả tốt, tuy nhiên chúng ta rất cần ở đây một công cụ (xét nghiệm hoạt tính NK) để việc chẩn đoán điều trị được chính xác, kiểm soát được hoạt tính trước và sau điều trị, vì nếu điều trị không đúng bệnh nhân có hoạt tính bất thường sẽ dẫn tới những nguy cơ các bệnh lý khác sau đó. Do cũng dành nhiều quan tâm và tìm hiểu về lĩnh vực này, để tránh nhầm lẫn, xin phân tích khách quan một số phương pháp xét nghiệm hiện hy vọng giúp các bạn tìm được thông tin mình cần. Chúng tôi chỉ xin phân tích về nguyên lý và giá trị của các xn này. – Xét nghiệm đếm số lượng NK: Đây là xét nghiệm sử dụng hệ thống phân tích flow cytometry để đếm số lượng tế bào NK (hay các tế bào khác) có mặt trong quần thể phân tích. XN này được sử dụng để đếm NK chủ yếu phục vụ trong chẩn đoán và điều trị các bệnh lý về huyết học, số lượng NK không phản ánh được chức năng tế bào NK có hoạt động bình thường hay không. Có thể ví như việc đếm số lượng NK như là “điểm danh quân số” trong khi hoạt tính NK như là đo lường “khả năng tác chiến” thực sự của đội quân đó. Vì vậy, trong nhiều trường hợp số lượng ko phần ánh đúng khả năng hoạt động thực sự sẽ dẫn tới bỏ sót nguyên nhân hoặc can thiệp nhầm, vậy nên một số nghiên cứu trước đây về số lượng không liên quan tới sảy thai liên tiếp cũng đã được đề cập ở một số diễn đàn gần đây. Nên nhớ, xét nghiệm đếm số lượng nếu làm trong trường hợp này chỉ có giá trị hỗ trợ (nhưng không thay thế) cho xét nghiệm đánh giá hoạt tính NK. – Xét nghiệm đánh giá khả năng gây độc trực tiếp của NK bằng phương pháp nuôi cấy với tế bào dòng ung thư K562, phương pháp này đánh giá khả năng giết tế bào ung thư của tế bào NK bằng khả năng gây độc, kết quả là số lượng tế bào ung thư bị NK tiêu diệt. không đánh giá khả năng chế tiết các cytokine, điều hòa miễn dịch của tế bào NK (chức năng chính của NK trong tử cung). – Xét nghiệm đánh giá HOẠT TÍNH NK (NKA), là liệu pháp đánh giá khả năng hoạt động nói chung của tế bào NK sau khi được kích thích, nuôi cấy trong môi trường chuyên biệt (các yếu tố hoạt hóa, ức chế được tạo ra tương tự các thành phần trong máu,trong tử cung khi tế bào NK gặp phải). Định lượng đc hoạt tính của tế bào NK để biết khả năng “tác chiến” thực sự của tế bào này trong cơ thể. – Xét nghiệm NK trong niêm mạc tử cung bằng sinh thiết và nhuộm hóa mô miễn dịch, đây cũng là phương pháp đánh giá số lượng và hình thái tế bào, phương pháp này cần nội soi sinh thiết, ở VN hiện chưa có cơ sở thực hiện phương pháp này. Trên đây chúng tôi phân tích một số vai trò của tế bào NK với quá trình phát triển phôi thai đặc biệt giai đoạn đầu của thai kỳ và cung cấp cho những ai quan tâm các căn cứ về khoa học của vấn đề này. Dĩ nhiên, trong khoa học đâu đó ko thể tránh khỏi những kết quả, những quan điểm còn gây tranh cãi, thậm chí có những tranh cãi vẫn còn ngay cả khi kết quả đã được chứng minh, rất mong nhận được sự bàn luận và đóng góp ý kiến của các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp, và cả những chị em còn chưa may mắn được làm mẹ để mỗi vấn đề chưa được sáng tỏ sẽ được chúng ta cùng nhau từng ngày làm rõ hơn.

Nhóm nghiên cứu Miễn dịch – NKA

Tài liệu tham khảo:

1. A.L.Veenstra van Nieuwenhoven, The immunology of successful pregnancy. Human Reproduction Update, Vol.9, No.4 pp. 347-357, 2003. DOI: 10.1093/humupd/dmg026 2. Peter Parham. NK Cells and Trophoblasts, DOI: 10.1084/jem.20041783 |Published October 18, 2004 3. Lash, G.E. and Bulmer, J.N. (2011) Do uterine natural killer (uNK) cells contribute to female reproductive disorders? Journal of Reproductive Immunology, 88, 156-164. doi:10.1016/j.jri.2011.01.003 4. Marcio Nogueira Rodrigues et al. Role of natural killer (NK) cells during pregnancy: A review. Vol.3, No.2, 138-144 (2013) Open Journal of Animal Sciences http://dx.doi.org/10.4236/ojas.2013.32021. 5. Moffett-King, A. (2002) Natural killer cells and preg-nancy. Nature Reviews Immunology, 2, 656-663. doi:10.1038/nri886 6. Arcuri, F., Cintorino, M. and Carducci, A. (2006) Human decidual natural killer cells are a source and target of ma- crophage migration inhibitory factor. Reproduction, 131, 175-182. doi:10.1530/rep.1.00857 7. Binqing Fu, Yonggang Zhou, et al. Natural Killer Cells Promote Fetal Development through the Secretion of Growth-Promoting Factors. CellPress. 2017, Immunity 47, 1100–1113. 8. Binqing Fu et al. Natural killer cells promote immune tolerance by regulating inflammatory TH17 cells at the human maternal–fetal interface.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1206322110. 9. Paola Vacca et al. Origin, phenotype and function of human natural killer cells in pregnancy. Trends in Immunology November 2011, Vol. 32, No. 11. 10. Huddleston, H. and Schust, D.J. (2004) Immune intera- ctions at the maternal-fetal interface: A focus on antigen presentation. American Journal of Reproduction, 51, 283- 289. doi:10.1111/j.1600-0897.2004.00157.x 11. Hunter, H., Hammer, A., Dohr, G. and Hunt J.S. (1998) HLA expression at the maternal-fetal interface. Clinical and Developmental Immunology, 6, 197-204. 12. King, A., Hilby, S.E., Verma, S., Burrows, T., Gardner, L. and Loke, Y.W. (1997) Uterine NK cells and trophoblast HLA class I molecules. American Journal of Reprodu- ctive Immunology, 37, 459-462. doi:10.1111/j.1600-0897.1997.tb00260. 13. Dahl M, Klitkou L et al. Human leukocyte antigen (HLA)-G during pregnancy part II: associations between maternal and fetal HLA-G genotypes and soluble HLA-G. Hum Immunol. 2015 Apr;76(4):260-71. doi: 10.1016/j.humimm.2015.01.015.Epub2015Jan 28. 14. Jassem RM et al. HLA-G polymorphisms and soluble HLA-G protein levels in women with recurrent pregnancy loss from Basrah province in Iraq. Hum Immunol. 2012 Aug;73(8):811-7. doi: 10.1016/j.humimm.2012.05.009. Epub 2012 May 28. 15. Bulmer JN, Morrison L, Longfellow M, Ritson A, Pace D. Granulated lymphocytes in human endometrium: histochemical and immunohistochemical studies. Hum Reprod 1991;6:791–8. 16. Yamada H, Morikawa M. Pre-conceptional natural killer cell activity and percentage as predictors of biochemical pregnancy and spontaneous abortion with normal chromosome karyotype. Am J Reprod Immunol 2003;50:351–4. 17. Aoki K, Kajiura S, Matsumoto Y, Ogasawara M, Okada S, Yagami Y, et al. Preconceptional natural-killer-cell activity as a predictor of miscarriage. Lancet 1995;345:1340–2. 18. Srividya Seshadri, Sesh Kamal Sunkara. Natural killer cells in female infertility and recurrent miscarriage: a systematic review and meta-analysis. Human Reproduction Update, Vol.20, No.3 pp. 429–438, 2014. 19. Beer, A.E., Kwak, J.Y. and Ruiz, J.E. (1996) Immunophenotypic pro®les of peripheral blood lymphocytes in women with recurrent pregnancy losses. and in infertile women with multiple failed in vitro fertilization cycles. Am. J. Reprod. Immunol., 35, 376±382. 20. Royal College of Obstetricians and Gynaecologists. The Role of Natural Killer Cells in Human Fertility. Scientific Impact Paper No. 53 December 2016. 21. Michael Krigstein et al. Prednisolone for repeated implantation failure associated with high natural killer cell levels:Case Report and Risk-Benefit analysis. J Obstet Gynaecol. 2012 Aug;32(6):518-9. doi: 10.3109/01443615.2012.693988. 22. Siobhan Quenby et al. Prednisolone reduces preconceptual endometrial natural killer cells in women with recurrent miscarriage. Fertility and Sterility_ 2005. Vol. 84, No. 4, doi:10.1016/j.fertnstert.2005.05.012. 23. Ai-Wei Tang et al. A feasibility trial of screening women with idiopathic recurrent miscarriage for high uterine natural killer cell density and randomizing to prednisolone or placebo when pregnant. Human Reproduction, Vol.28, No.7 pp. 1743–1752, 2013. 24. Mostafa F. Gomaa et al. Combined oral prednisolone and heparin versus heparin: the effect on peripheral NK cells and clinical outcome in patients with unexplained recurrent miscarriage. A double‑blind placebo randomized controlled trial. Gynecologic Endocrinology and Reproductive Medicine. Arch Gynecol Obstet DOI 10.1007/s00404-014-3262-0. 25. Marwan Alhalabi. Prednisolone improves implantation in ICSI patients with high peripheral CD69 + NK Cells. Human Reproduction 26(1):i219. 26. Gautam N. Allahbadia. Intralipid Infusion is the Current Favorite of Gynecologists for Immunotherapy. The Journal of Obstetrics and Gynecology of India (July–August 2015) 65(4):213–217. DOI 10.1007/s13224-015-0732-7. 27. Manuela Moraru1,Intravenous Immunoglobulin Treatment Increased Live Birth Rate in a Spanish Cohort of Women with Recurrent Reproductive Failure and Expanded CD56+ Cells. American Journal of Reproductive Immunology 68 (2012) 75-84. 28. Perricone et al. IVIg Perricone R, Di Muzio G, Perricone C, Giacomelli R, De Nardo D, Fontana L, et al. High levels of peripheral blood NK cells in women suffering from recurrent spontaneous abortion are reverted from high-dose intravenous immuno – globulins. Am J Reprod Immunol 2006;55:232–9.