Miễn dịch đường hô hấp và hàng rào niêm mạc

Đường hô hấp có một bề mặt biểu mô rộng lớn, mỏng tiếp xúc với không khí hít vào, vi khuẩn và các chất gây dị ứng, và nó phải tự bảo vệ trong khi vẫn giữ cho quá trình trao đổi khí không bị cản trở. Miễn dịch niêm mạc đường hô hấp kết hợp hàng rào biểu mô đường thở, sự thanh thải chất nhầy-lông chuyển, và các phản ứng miễn dịch bẩm sinh và thích ứng để đẩy lùi mầm bệnh tại điểm xâm nhập mà không gây ra viêm nhiễm có hại.

Definition

Miễn dịch đường hô hấp là hệ thống bảo vệ miễn dịch niêm mạc của đường thở và phổi, tích hợp hàng rào biểu mô và sự thanh thải chất nhầy-lông chuyển với khả năng nhận diện bẩm sinh và các phản ứng thích ứng để bảo vệ bề mặt hô hấp chống lại các mầm bệnh hít vào, đồng thời hạn chế bệnh lý miễn dịch.

Scope

Chủ đề này bao gồm hàng rào niêm mạc đường thở và phổi, các cơ chế bảo vệ bẩm sinh tại chỗ nhanh chóng chống lại mầm bệnh đường hô hấp, và sự điều hòa miễn dịch loại 2 tại bề mặt đường thở. Đây là một mục tham khảo trong miễn dịch học niêm mạc và không phải là hướng dẫn lâm sàng cho bệnh hô hấp.

Core questions

• Biểu mô đường thở bảo vệ chống lại các mầm bệnh hít vào tại điểm xâm nhập như thế nào?
• Những cơ chế bẩm sinh nào cung cấp sự bảo vệ hô hấp sớm nhất?
• Miễn dịch loại 2 tại đường thở được kiểm soát như thế nào, và khi nào nó trở nên có hại?
• Miễn dịch đường hô hấp so sánh với miễn dịch ở các vị trí niêm mạc khác như thế nào?

Key concepts

• Hàng rào biểu mô đường thở
• Thanh thải chất nhầy-lông chuyển
• Peptide kháng khuẩn và chất hoạt động bề mặt
• Bảo vệ kháng virus bẩm sinh (interferon)
• Đại thực bào phế nang
• Miễn dịch loại 2 và alarmin biểu mô
• Mô lympho liên quan đến phế quản (BALT)

Mechanisms

Biểu mô hô hấp tạo thành một hàng rào được bao phủ bởi chất nhầy và được làm sạch bởi sự đập nhịp nhàng của lông chuyển, loại bỏ các hạt và vi khuẩn bị mắc kẹt. Các tế bào biểu mô và các tế bào bẩm sinh thường trú, bao gồm đại thực bào phế nang, nhận diện mầm bệnh và thiết lập các cơ chế bảo vệ tại chỗ sớm như phản ứng interferon chống lại virus hô hấp. Các tế bào biểu mô cũng hoạt động như những lính canh cho miễn dịch loại 2, giải phóng các alarmin có thể thúc đẩy các phản ứng dị ứng và chống ký sinh trùng, những phản ứng này phải được điều hòa chặt chẽ để tránh viêm đường thở. Miễn dịch thích ứng, bao gồm các phản ứng kháng thể và tế bào T tại chỗ, bổ sung cho các cơ chế bảo vệ này. Giống như ở các vị trí niêm mạc khác, sự bảo vệ được cân bằng với nhu cầu hạn chế bệnh lý miễn dịch trong một mô trao đổi khí tinh tế.

Clinical relevance

Miễn dịch niêm mạc đường hô hấp là nền tảng cho việc bảo vệ chống lại các bệnh nhiễm trùng đường hô hấp và định hình các bệnh như hen suyễn và viêm đường thở dị ứng, và nó là mục tiêu của các chiến lược tiêm chủng niêm mạc và nội mũi. Mục này trình bày sinh học cơ bản để tham khảo và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

History

Miễn dịch học hô hấp phát triển từ sự nhận thức rằng đường thở là một hàng rào miễn dịch chủ động chứ không phải là một ống dẫn thụ động, với việc nghiên cứu sự thanh thải chất nhầy-lông chuyển và đại thực bào phế nang đã nhường chỗ cho các mô tả chi tiết về các cơ chế bảo vệ bẩm sinh tại chỗ sớm và cách các tế bào biểu mô hàng rào khởi xướng và điều hòa miễn dịch loại 2.

Key figures

• Akiko Iwasaki
• Bart Lambrecht
• Hamida Hammad

Seminal works

• iwasaki-2016
• hammad-2015

Frequently asked questions

Thanh thải chất nhầy-lông chuyển là gì?

Đây là cơ chế bảo vệ cơ học của đường thở, trong đó một lớp chất nhầy giữ lại các hạt và vi khuẩn hít vào, và sự đập nhịp nhàng của lông chuyển đẩy chất nhầy lên trên ra khỏi phổi, loại bỏ vật chất bị mắc kẹt trước khi nó có thể gây nhiễm trùng.

Tại sao miễn dịch loại 2 quan trọng ở đường thở?

Các tế bào biểu mô đường thở giúp khởi xướng các phản ứng miễn dịch loại 2 chống lại ký sinh trùng và các chất gây dị ứng; khi phản ứng này bị rối loạn điều hòa, nó góp phần vào viêm đường thở dị ứng và hen suyễn, vì vậy việc kiểm soát nó là trung tâm của miễn dịch niêm mạc đường hô hấp.