Miễn dịch chéo là gì? Những thông tin cần biết

Miễn dịch chéo là một hiện tượng xảy ra khi phản ứng miễn dịch được kích hoạt bởi một tác nhân này lại có khả năng bảo vệ cơ thể trước một tác nhân khác có cấu trúc tương đồng. Vậy miễn dịch chéo là gì và có vai trò như thế nào? Cùng Trung tâm Tiêm chủng Long Châu khám phá trong bài viết dưới đây.

Miễn dịch chéo là gì?

Miễn dịch chéo là hiện tượng khi hệ miễn dịch của cơ thể phản ứng với một tác nhân gây bệnh cụ thể, đồng thời tạo ra khả năng nhận diện và bảo vệ chống lại các tác nhân gây bệnh khác có cấu trúc kháng nguyên tương tự. Cơ chế này xảy ra do sự trùng lặp về cấu trúc phân tử giữa các mầm bệnh, khiến các tế bào miễn dịch, đặc biệt là tế bào lympho T và kháng thể do tế bào B sản xuất, nhận diện được những yếu tố tương đồng và kích hoạt phản ứng miễn dịch.

Miễn dịch chéo đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự bảo vệ rộng hơn sau khi cơ thể nhiễm bệnh hoặc tiêm vắc xin. Ví dụ, một số loại vắc xin phòng cúm có thể tạo ra phản ứng miễn dịch chéo chống lại các chủng virus cúm khác nhau.

Tuy nhiên, miễn dịch chéo không phải lúc nào cũng mang lại lợi ích. Trong một số trường hợp, phản ứng này có thể dẫn đến hội chứng giải phóng cytokine (cytokine release syndrome – CRS) hoặc các phản ứng miễn dịch quá mức, gây tổn hại cho cơ thể.

Cơ chế hoạt động của miễn dịch chéo

Cơ chế hoạt động của miễn dịch chéo là một quá trình phức tạp, trong đó hệ miễn dịch nhận diện và phản ứng với các kháng nguyên khác nhau dựa vào sự tương đồng về cấu trúc của các epitope – những vị trí đặc hiệu trên kháng nguyên mà kháng thể hoặc thụ thể tế bào T nhận diện. Có hai cơ chế chính giải thích cho hiện tượng miễn dịch chéo:

Chia sẻ epitope trên các kháng nguyên đa hóa trị

Kháng nguyên đa hóa trị là những kháng nguyên có nhiều epitope khác nhau trên bề mặt, cho phép các kháng thể liên kết tại nhiều vị trí cùng lúc. Khi hai kháng nguyên có cùng epitope hoặc chia sẻ những vùng có trình tự axit amin tương tự, hệ miễn dịch sẽ nhận diện cả hai như một tác nhân quen thuộc.

Lúc này, kháng thể được tạo ra để chống lại kháng nguyên ban đầu có thể gắn vào kháng nguyên thứ hai và kích hoạt phản ứng miễn dịch. Cơ chế này giúp cơ thể tạo ra phản ứng bảo vệ rộng hơn, chống lại nhiều tác nhân gây bệnh chỉ từ một lần tiếp xúc hoặc sau khi được tiêm vắc xin.

Sự tương đồng về cấu trúc ba chiều của epitope

Trong một số trường hợp, dù hai kháng nguyên có trình tự axit amin khác nhau, chúng vẫn có thể gấp cuộn thành cấu trúc không gian ba chiều tương tự, tạo nên những epitope có hình dạng gần giống nhau.

Khi đó, kháng thể được tạo ra để nhận diện một epitope nhất định cũng có thể liên kết với epitope trên kháng nguyên khác nhờ sự tương đồng về cấu trúc. Tuy nhiên, sự liên kết này thường có ái lực kém hơn so với cơ chế chia sẻ epitope.

Các cơ chế này không chỉ giúp giải thích sự bảo vệ miễn dịch chéo giữa các tác nhân gây bệnh mà còn mở ra hướng phát triển những loại vắc xin đa năng, tạo khả năng phòng ngừa nhiều bệnh lý từ một liệu trình tiêm chủng.

Những ứng dụng của miễn dịch chéo trong y học

Miễn dịch chéo đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng phòng ngừa và kiểm soát các bệnh truyền nhiễm. Một trong những ứng dụng đáng chú ý nhất là thúc đẩy quá trình phát triển vắc xin.

Thông qua việc khai thác cơ chế nhận diện các kháng nguyên có cấu trúc tương đồng, các nhà khoa học có thể thiết kế những loại vắc xin không chỉ tạo miễn dịch đối với một tác nhân gây bệnh cụ thể mà còn mang lại khả năng bảo vệ chéo trước nhiều chủng virus, vi khuẩn liên quan. Điều này đặc biệt hữu ích trong trường hợp các tác nhân gây bệnh liên tục biến đổi, như virus cúm, SARS-CoV-2 hay các chủng vi khuẩn gây viêm phổi.

Bên cạnh đó, miễn dịch chéo còn hỗ trợ việc xây dựng các chiến lược phòng chống dịch bệnh trên diện rộng. Trong những đợt bùng phát dịch bệnh toàn cầu, việc xác định các kháng nguyên có khả năng tạo ra phản ứng chéo giúp tối ưu hóa nguồn lực y tế, đẩy nhanh quá trình sản xuất vắc xin, giảm thiểu nguy cơ lây lan và kiểm soát dịch bệnh hiệu quả hơn.

Ngoài ra, hiểu rõ cơ chế miễn dịch chéo giúp cải thiện đáp ứng miễn dịch ở những người đã từng tiếp xúc với mầm bệnh truyền nhiễm hoặc được tiêm phòng trước đó. Các kháng thể tồn tại trong cơ thể sẽ nhanh chóng nhận diện và kích hoạt phản ứng miễn dịch mạnh mẽ khi gặp phải những mầm bệnh có cấu trúc tương tự, từ đó rút ngắn thời gian phản ứng của cơ thể và giảm nguy cơ tiến triển bệnh nặng.

Dù miễn dịch chéo mang lại nhiều lợi ích, việc tiêm phòng vắc xin vẫn là biện pháp tối ưu để bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Vắc xin giúp cơ thể kích hoạt cơ chế miễn dịch chủ động, tạo ra kháng thể đặc hiệu và củng cố trí nhớ miễn dịch. Nhờ đó, khi gặp lại tác nhân gây bệnh hoặc các chủng liên quan, cơ thể sẽ nhanh chóng nhận diện và phản ứng hiệu quả, giảm nguy cơ mắc bệnh và hạn chế lây lan trong cộng đồng. Tiêm chủng đầy đủ không chỉ bảo vệ cá nhân mà còn góp phần tạo nên "hàng rào miễn dịch" chung, đặc biệt quan trọng trong việc kiểm soát các dịch bệnh nguy hiểm.