Chương 12 — Hệ miễn dịch¶
Cơ thể chúng ta được bảo vệ trước những đợt tấn công đến từ cả bên ngoài lẫn bên trong nhờ các cơ chế bảo vệ tự nhiên. Quan trọng nhất trong số đó là hệ miễn dịch. Bằng cách giữ cho hệ thống ấy vận hành hiệu quả nhất có thể, chúng ta có thể đóng góp đáng kể vào sức khỏe tốt của chính mình.
Khi các vitamin lần đầu tiên được phân lập và nghiên cứu cách đây nửa thế kỷ, người ta đã quan sát thấy rằng sự thiếu hụt bất kỳ một trong nhiều vitamin nào đó đều dẫn đến suy giảm hệ miễn dịch, chẳng hạn như sự giảm số lượng bạch cầu trong máu và giảm sức đề kháng đối với nhiễm trùng. Các vitamin cần thiết cho miễn dịch tốt là vitamin A, vitamin B₁₂, axit pantothenic, folacin và vitamin C. Đây cũng là những vitamin dường như tăng cường hệ miễn dịch khi được nạp vào với lượng lớn hơn lượng thường được khuyến nghị. Tác động lên hệ miễn dịch lớn nhất là ở vitamin C. Tôi sẽ bàn luận các bằng chứng trong chương này.
Khi bàn về hệ miễn dịch trong mối liên hệ với ung thư trong cuốn sách Cancer and Vitamin C (Ung thư và Vitamin C) (Cameron và Pauling, 1979), Bác sĩ Ewan Cameron và tôi đã viết rằng hệ thống phòng thủ miễn dịch có nhiệm vụ khó khăn là phân biệt kẻ thù với bạn bằng cách trước hết nhận diện “phi-bản thân” (các tác nhân xâm nhập gây bệnh, chẳng hạn như vi khuẩn hoặc tế bào ác tính) khác biệt với “bản thân” (các tế bào bình thường). Việc nhận diện phụ thuộc vào sự đánh giá những khác biệt trong cấu trúc phân tử. Đối với các tác nhân gây bệnh là virus và vi khuẩn, những khác biệt này rất rõ rệt, và việc nhận diện chúng được thực hiện tương đối dễ dàng, trong khi đối với các tế bào ung thư thì những khác biệt rất nhỏ, và các cơ chế miễn dịch phải có năng lực cao thì mới có hiệu quả. Như Lewis Thomas, cựu chủ tịch Trung tâm Ung thư Memorial Sloan-Kettering, mô tả, hệ miễn dịch hoạt động như một lực lượng cảnh sát, liên tục tuần tra cơ thể và kiểm tra các tế bào, để mắt canh chừng những tế bào đã trở thành ác tính, và khi chúng đã được nhận diện thì tiêu diệt chúng.
Có rất nhiều bằng chứng cho thấy vitamin C là thiết yếu để hệ miễn dịch hoạt động hiệu quả. Các cơ chế của hệ miễn dịch liên quan đến những phân tử nhất định, chủ yếu là các phân tử protein hiện diện ở dạng hòa tan trong các dịch cơ thể, cũng như những tế bào nhất định. Vitamin C tham gia cả vào quá trình tổng hợp nhiều phân tử trong số này lẫn vào việc sản xuất và hoạt động đúng chức năng của các tế bào.
Kháng thể (còn gọi là immunoglobulin) là những phân tử protein khá lớn, mỗi phân tử gồm khoảng mười lăm nghìn hoặc hai mươi lăm nghìn nguyên tử. Một con người có khả năng tạo ra khoảng một triệu loại phân tử kháng thể khác nhau. Mỗi loại có khả năng nhận diện một nhóm nguyên tử cụ thể, gọi là nhóm hapten (haptenic group) hay hapten, được mang trong kháng nguyên của nó, tức một phân tử lạ. Hầu hết mọi người không tạo ra kháng thể có thể kết hợp với hapten. Những người không may tạo ra kháng thể như vậy phải chịu một loại bệnh đặc biệt, một bệnh “tự miễn”; có thể là lupus ban đỏ (lupus erythematosus) và viêm cầu thận (glomerular nephritis) là những bệnh như vậy.
Các nhóm hapten trong một kháng nguyên kích thích những tế bào trong cơ thể vốn sản xuất các kháng thể đặc hiệu tương ứng phân chia và tạo thành một dòng (clone) gồm một số lượng lớn tế bào. Những tế bào mới này giải phóng các kháng thể đặc hiệu vào máu, nơi chúng có thể kết hợp với các phân tử hoặc tế bào mang tính kháng nguyên và đánh dấu chúng để tiêu diệt.
Người ta đã phát hiện rằng việc tăng lượng vitamin C nạp vào dẫn đến việc sản xuất nhiều phân tử kháng thể hơn. Sự gia tăng kháng thể thuộc các loại IgG và IgM đã được Vallance báo cáo (1977). Ông nghiên cứu những đối tượng mà trong gần một năm đã bị cô lập tại một trạm nghiên cứu của Anh ở Nam Cực, không tiếp xúc với bất kỳ nguồn lây nhiễm mới nào, điều mà nếu xảy ra, bằng cách kích thích sản xuất immunoglobulin, sẽ đưa vào một yếu tố gây nhiễu. Prinz và các cộng sự đã cho 1 gam (g) vitamin C cho hai mươi lăm nam sinh viên đại học khỏe mạnh và cho giả dược cho hai mươi đối tượng tương tự. Sau bảy mươi lăm ngày, họ nhận thấy rằng ở nhóm dùng vitamin C có sự gia tăng đáng kể nồng độ trong huyết thanh của các immunoglobulin IgA, IgG và IgM (Prinz và cộng sự, 1977, 1980). Một sự phụ thuộc tương tự của việc sản xuất kháng thể vào lượng vitamin C nạp vào cũng đã được quan sát ở chuột lang (guinea pig), loài chia sẻ với chúng ta sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp vitamin này từ bên ngoài.
IgA là dạng kháng thể hiện diện với lượng lớn nhất (cùng với một ít IgM) trong dịch tiết mũi; nó chịu trách nhiệm chủ yếu cho tác dụng kháng virus của các dịch tiết này. Cả ba dạng đều hiện diện trong máu và dịch kẽ, IgM với lượng lớn nhất.
Các tế bào vi khuẩn và tế bào ác tính đã được nhận diện là lạ nhờ các phân tử kháng thể đặc hiệu bám vào chúng phải được chuẩn bị để tiêu diệt bằng cách kết hợp với một số phân tử protein khác, các thành phần của bổ thể (complement), vốn hiện diện trong dòng máu. Có một số bằng chứng cho thấy vitamin C tham gia vào quá trình tổng hợp thành phần C1-esterase của bổ thể và rằng lượng chất quan trọng này tăng lên khi tăng lượng vitamin này nạp vào. Không có thành phần quan trọng này của bổ thể thì toàn bộ chuỗi phản ứng bổ thể (complement cascade) không thể vận hành và các tế bào “phi-bản thân” sẽ không bị tiêu diệt. Không còn nghi ngờ gì rằng vitamin C cũng cần thiết ở người để tổng hợp C1-esterase, bởi vì thành phần này của bổ thể chứa các phân tử protein tương tự các phân tử collagen vốn được biết là cần vitamin C để tổng hợp.
Sau khi các tế bào lạ hoặc tế bào ác tính đã được nhận diện và đánh dấu để tiêu diệt, chúng bị tấn công và tiêu diệt bởi các tế bào thực bào (cell-eating, tế bào ăn tế bào) tuần tra cơ thể. Những tế bào thực bào này là các tế bào trắng, tức bạch cầu (leucocyte), trong máu và các dịch cơ thể khác. Bạch cầu được tìm thấy với số lượng lớn trong mủ hình thành ở các ổ áp xe hoặc vết loét đang mưng mủ, nơi chúng đã chiến đấu chống lại nhiễm trùng.
Các bạch cầu được tạo ra trong các hạch bạch huyết là tế bào lympho (lymphocyte). Chúng được vận chuyển trong bạch huyết (một huyền dịch của các tế bào trong một chất lỏng trong, hơi vàng, giống huyết tương máu) qua các mạch bạch huyết đến dòng máu. Tế bào lympho dường như là quan trọng nhất trong số các tế bào thực bào trong các cuộc chiến chống ung thư và những bệnh khác. Một khối u ác tính thường được quan sát thấy có sự thâm nhiễm của tế bào lympho, và mức độ thâm nhiễm lympho cao hiện nay được chấp nhận là một chỉ dấu đáng tin cậy cho một kết cục thuận lợi của bệnh. Hơn nữa, người ta đã chứng minh rằng những con chuột lang được duy trì với lượng vitamin C nạp vào rất thấp sẽ dung nạp các mảnh ghép da từ những con chuột lang khác, và sự dung nạp này có liên quan đến nồng độ ascorbat trong tế bào lympho thấp bất thường của chúng (Kalden và Guthy, 1972). Khi những con chuột lang được cho lượng lớn vitamin C thì các mảnh ghép da bị thải loại nhanh chóng, cho thấy hệ miễn dịch lại đang hoạt động.
Những quan sát này cùng sự thật ai cũng biết rằng bạch cầu chỉ thực bào hiệu quả nếu chúng chứa một lượng khá lớn ascorbat đã khiến Bác sĩ Ewan Cameron và tôi đề xuất vào năm 1974 rằng lượng vitamin C nạp vào cao sẽ giúp phần tế bào lympho của các cơ chế phòng thủ chống ung thư hoạt động với hiệu suất cao. Tiên đoán này nay đã được xác nhận. Làm việc tại Viện Ung thư Quốc gia (National Cancer Institute), Yonemoto và các cộng sự (Yonemoto, Chretien và Fehniger, 1976; Yonemoto, 1979) đã nghiên cứu năm thanh niên nam nữ khỏe mạnh, từ mười tám đến ba mươi tuổi, ban đầu vốn nhận lượng vitamin C nạp vào thấp thông thường. Họ lấy mẫu máu, tách các tế bào lympho ra, và đo tốc độ sinh nguyên bào (blastogenesis, sự sản xuất các tế bào lympho mới bằng cách nảy chồi) của chúng khi được kích thích bởi một chất lạ mang tính kháng nguyên là phytohemagglutinin. Sau đó họ cho mỗi đối tượng 5 g vitamin C vào mỗi ngày trong ba ngày liên tiếp. Tốc độ hình thành các tế bào lympho mới, được đo bằng cùng phép thử trên các tế bào đã tách, đã gần như tăng gấp đôi (tăng 83 phần trăm) trong vài ngày, và nó vẫn giữ ở mức cao thêm một tuần nữa. Một liều 10 g mỗi ngày trong ba ngày khiến tốc độ này tăng gấp ba lần, và một liều 18 g mỗi ngày khiến nó đạt bốn lần giá trị ban đầu. Nghiên cứu này hầu như không còn để lại nghi ngờ gì rằng lượng vitamin C nạp vào cao ở bệnh nhân ung thư làm tăng hiệu quả của cơ chế bảo vệ của cơ thể có sự tham gia của tế bào lympho và dẫn đến một tiên lượng thuận lợi hơn cho bệnh nhân mắc ung thư hoặc một bệnh nhiễm trùng. Cần có những nghiên cứu rộng hơn loại này để xác định lượng vitamin C nạp vào, cả bằng đường uống lẫn đường tĩnh mạch, dẫn đến tốc độ sinh nguyên bào lympho tối đa. Chỉ dấu từ công trình của Yonemoto và các cộng sự là lượng nạp tối ưu bằng đường uống có thể lớn hơn 18 g mỗi ngày.
Nhiều nhà nghiên cứu đã báo cáo rằng việc tăng lượng vitamin C nạp vào, dù ở đối tượng bình thường hay ở bệnh nhân mắc một số bệnh nhất định, đều dẫn đến sự gia tăng khả năng di động của bạch cầu và sự di chuyển nhanh hơn của chúng đến vị trí nhiễm trùng (Anderson, 1981, 1982; Panush và cộng sự, 1982). Có thêm bằng chứng rằng khi chúng đến nơi, vitamin C làm tăng khả năng thực bào của chúng. Đây là quá trình trong đó bạch cầu bao vây và tiêu diệt các tế bào vi khuẩn hoặc tế bào ác tính đã được nhận diện là lạ và đánh dấu để tiêu diệt; từng bạch cầu riêng lẻ bao vây và nuốt lấy tế bào lạ. Vitamin C là cần thiết cho quá trình này. Người ta đã phát hiện từ lâu rằng bạch cầu không thực bào hiệu quả nếu chúng không chứa đủ ascorbat (Cottingham và Mills, 1943). Một nghiên cứu gần đây (Hume và Weyers, 1973) đã cho thấy rằng những người theo chế độ ăn Scotland thông thường và có sức khỏe tốt có lượng ascorbat trong bạch cầu nhiều hơn một chút so với lượng cần thiết cho hoạt động thực bào, nhưng lượng này giảm xuống còn một nửa giá trị đó vào ngày đầu tiên sau khi họ bị cảm lạnh, và nó duy trì ở mức thấp trong vài ngày, khiến họ dễ bị các nhiễm trùng vi khuẩn thứ phát. Một lượng nạp 250 miligam (mg) axit ascorbic mỗi ngày là không đủ để giữ lượng ascorbat trong bạch cầu ở mức cần thiết cho thực bào hiệu quả, nhưng 1 g mỗi ngày cộng thêm 6 g mỗi ngày bắt đầu ngay khi cảm lạnh khởi phát thì được nhận thấy là đủ để giữ cho cơ chế bảo vệ quan trọng này vận hành.
Từ nghiên cứu này tôi kết luận rằng lượng axit ascorbic nạp vào để dự phòng, tức liều dùng đều đặn để gìn giữ sức khỏe tốt và cung cấp sự bảo vệ chống bệnh tật, gần như chắc chắn nên nhiều hơn 250 mg mỗi ngày đối với hầu hết mọi người. Những cân nhắc khác đã khiến tôi đề xuất phạm vi 250 mg đến 4000 mg, hoặc thậm chí 10.000 mg, cho lượng nạp hằng ngày được khuyến nghị đối với hầu hết mọi người (Pauling, 1974c). Một lượng nạp như vậy nên làm giảm khả năng bị cảm lạnh thông thường hoặc cúm, và nếu mắc phải một nhiễm trùng do virus thì nên ngăn được một nhiễm trùng vi khuẩn thứ phát phát triển.
Irwin Stone (1972) đã mô tả vitamin C trong mối liên hệ với các bệnh do vi khuẩn bằng những lời sau:
- Nó diệt khuẩn hoặc kìm khuẩn và sẽ giết chết hoặc ngăn sự sinh trưởng của các sinh vật gây bệnh.*
- Nó khử độc và làm vô hại các độc tố và chất độc của vi khuẩn.
- Nó kiểm soát và duy trì quá trình thực bào.
- Nó vô hại và không độc, có thể được dùng với những liều lớn cần thiết để đạt được những tác dụng trên mà không gây nguy hiểm cho bệnh nhân.
Một tác nhân khác trong hệ miễn dịch mới được nhận biết gần đây hơn là các interferon. Đây là những protein có hoạt tính kháng virus, được sản xuất bởi các tế bào bị nhiễm virus và có thể cả bởi các tế bào ác tính. Lan đến các tế bào lân cận, các interferon biến đổi chúng theo cách giúp chúng có thể đề kháng nhiễm trùng. Có một số bằng chứng cho thấy interferon trợ giúp cho nỗ lực của cơ thể người trong việc kiểm soát một cơn cảm lạnh đang phát triển hoặc một nhiễm trùng khác hoặc ung thư. Các loài động vật khác nhau tổng hợp các loại interferon khác nhau. Con người tạo ra khoảng hai mươi loại phân tử interferon khác nhau, với những hoạt tính có phần khác nhau, trong những tế bào khác nhau của cơ thể. Interferon đã thu hút sự quan tâm sôi nổi bởi vì rất ít loại thuốc có hiệu quả nào đó đối với nhiễm trùng do virus và ung thư.
Vì các interferon là protein, nên interferon động vật đóng vai trò như kháng nguyên ở con người và không thể được tiêm vào mà không làm người đó mẫn cảm theo cách khiến những lần tiêm về sau sẽ gây ra các phản ứng dị ứng nghiêm trọng. Interferon người, được tạo ra từ bạch cầu người trong nuôi cấy tế bào, nay đã có sẵn, nhưng với giá khá cao. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tiêm các chất này có một giá trị nào đó trong điều trị ung thư và các bệnh nhiễm trùng (Borden, 1984).
Đề xuất rằng việc tăng lượng vitamin C nạp vào sẽ dẫn đến việc sản xuất lượng interferon lớn hơn (Pauling, 1970) đã được xác minh. Cho đến khi có thêm bằng chứng về giá trị của việc tiêm interferon người, có lẽ chúng ta nên khôn ngoan làm theo lời khuyên của Cameron: “Hãy dùng nhiều vitamin C hơn và tự tạo ra interferon của riêng bạn!”
* Bằng chứng cho khẳng định này sẽ được xem xét ở Chương 14.
Các prostaglandin là những phân tử nhỏ (lipid, có liên quan đến chất béo) đóng một vai trò mạnh mẽ, trung tâm trong hoạt động của cơ thể người. Hoạt động như các hormone, chúng tham gia vào việc điều hòa nhịp tim, dòng chảy của máu, tổn thương do thuốc gây ra cho tế bào, và các phản ứng của hệ miễn dịch. Việc phân lập và xác định đặc tính của chúng chủ yếu diễn ra từ năm 1960 trở đi, với nhiều khám phá được thực hiện từ năm 1970. Công thức của prostaglandin PGE₁ là C₂₀H₃₄O₅, và các prostaglandin khác có công thức giống hệt hoặc gần giống.
Hình (trang 105): “Hãy dùng một ít interferon, rồi sáng mai gọi cho tôi.” (Tranh biếm họa: bác sĩ kê đơn cho bệnh nhân uống vitamin C để cơ thể tự sản xuất interferon, nhại lại câu nói quen thuộc của bác sĩ “Hãy uống thuốc rồi sáng mai gọi cho tôi.”)
Bất cứ khi nào một mô bị xáo trộn hoặc tổn thương, nó giải phóng các prostaglandin (Vane, 1971). Các prostaglandin, đặc biệt là PGE₂ và PGF₂-alpha, cùng với những chất khác tham gia vào việc tạo ra phản ứng viêm của các mô — đỏ, sưng, đau, nhạy đau và nóng — do sự gia tăng dòng máu và sự di chuyển của bạch cầu cùng các tế bào và chất khác đến vùng đó để đáp ứng các hormone. Như chúng ta sẽ thấy trong phần so sánh thuốc và vitamin ở Chương 26, chức năng của các prostaglandin trong phản ứng viêm được kiểm soát ở một mức độ nào đó bởi aspirin. Năm 1978, Horrobin báo cáo rằng vitamin C ức chế sự tổng hợp PGE₂ và PGF₂-alpha, và bằng cách này vitamin cũng phát huy một tác dụng chống viêm đáng kể (Horrobin, 1978). Tuy nhiên, ông báo cáo rằng trong khi aspirin ức chế sự tổng hợp PGE₁ thì vitamin C lại làm tăng lượng được tổng hợp (Horrobin, Oka và Manku, 1979). Prostaglandin PGE₁ tham gia vào việc hình thành tế bào lympho và đóng một vai trò chủ yếu trong việc điều hòa các phản ứng miễn dịch. Theo đó, tác dụng của vitamin C trong việc kích thích sản xuất PGE₁ là một cách thức bổ sung mà qua đó việc nạp lượng vitamin C tối ưu giúp tăng cường hệ miễn dịch và góp phần duy trì sức khỏe tốt hơn.