Phổi lão hóa có thể gây ra phản ứng miễn dịch quá mức, biến các bệnh nhiễm trùng nhẹ thành bệnh nghiêm trọng. Ảnh: Shutterstock

Vì sao phổi lão hóa khiến các bệnh nhiễm trùng trở nên nguy hiểm đến tính mạng?

Người lớn tuổi có nguy cơ mắc bệnh nặng do cúm hoặc COVID cao hơn nhiều, và nghiên cứu mới từ Đại học California, San Francisco đã đưa ra lời giải thích. Nghiên cứu cho thấy các tế bào phổi lão hóa có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch quá mức, biến những bệnh nhiễm trùng nhẹ thành bệnh nghiêm trọng.

Những phát hiện này cung cấp cái nhìn sâu sắc mới về chứng viêm liên quan đến tuổi tác và giúp giải thích tại sao một triệu chứng đơn giản như ho đôi khi cũng có thể dẫn đến nhập viện ở người lớn tuổi.

Tế bào phổi lão hóa và tình trạng viêm nhiễm

Để tìm hiểu những thay đổi trong phổi người lớn tuổi, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào các nguyên bào sợi, các tế bào cấu trúc giúp duy trì mô phổi. Trong các thí nghiệm với chuột non, họ đã kích hoạt một tín hiệu gây căng thẳng thường liên quan đến quá trình lão hóa. Điều này khiến phổi phát triển các cụm tế bào bị viêm, bao gồm một số tế bào được đánh dấu bởi gen GZMK, gen này lần đầu tiên được xác định trong các trường hợp COVID-19 nặng. Các nhà khoa học tin rằng các phương pháp điều trị trong tương lai có thể nhắm mục tiêu vào các tế bào này để phá vỡ chu kỳ có hại được gọi là viêm do lão hóa.

"Chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy các nguyên bào sợi phổi hoạt động song song với các tế bào miễn dịch để thúc đẩy quá trình viêm lão hóa", Tiến sĩ Tien Peng, giáo sư Y học và là thành viên của Viện Nghiên cứu Tim mạch và Viện Nghiên cứu Lão hóa Bakar tại UCSF cho biết. "Điều này gợi ý những cách thức can thiệp mới trước khi bệnh nhân tiến triển đến tình trạng viêm nặng có thể cần phải đặt ống nội khí quản."

Peng là tác giả chính của nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Immunity vào ngày 27 tháng 3. Nancy Allen MD, PhD, nghiên cứu sinh lâm sàng tại Khoa Hô hấp và Chăm sóc đặc biệt thuộc Khoa Y học của UCSF, là tác giả đầu tiên.

Các nguyên bào sợi và con đường tín hiệu NF-kB

Các nguyên bào sợi đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định và chức năng của đường thở và túi khí trong phổi. Tuy nhiên, chúng cũng được biết đến là nguyên nhân gây viêm trong các bệnh lý như COPD. Nhóm nghiên cứu muốn xác định xem liệu tín hiệu từ các tế bào này có thể gây rối loạn chức năng phổi khỏe mạnh hay không.

Họ đã nghiên cứu một con đường tín hiệu gọi là NF-kB, thường liên quan đến các bệnh do lão hóa. Khi được kích hoạt, các nguyên bào sợi sẽ phát tín hiệu cho đại thực bào trong phổi để khởi phát phản ứng miễn dịch. Phản ứng này sau đó sẽ thu hút thêm các tế bào miễn dịch từ máu, bao gồm cả những tế bào được đánh dấu bằng GZMK.

Mặc dù các tế bào GZMK này không hiệu quả trong việc chống nhiễm trùng, chúng vẫn có khả năng gây tổn thương mô phổi.

Các cụm tế bào miễn dịch và tổn thương phổi

Sau khi các cụm tế bào miễn dịch này hình thành, những con chuột non phát triển các triệu chứng nghiêm trọng khi bị nhiễm bệnh, tương tự như phản ứng thường thấy ở người lớn tuổi. Khi các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp di truyền để loại bỏ các tế bào GZMK, những con chuột có khả năng chịu đựng nhiễm trùng tốt hơn.

Phát hiện này cho thấy rằng chính mô phổi lão hóa có thể là nguyên nhân chính gây ra tình trạng viêm nhiễm có hại.

Các nhà nghiên cứu cũng đã kiểm tra mô phổi từ những bệnh nhân lớn tuổi nhập viện vì hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS) liên quan đến COVID-19. Các mẫu này chứa các cụm tế bào viêm tương tự như những cụm tế bào quan sát được ở chuột. Bệnh nhân mắc bệnh nặng hơn có số lượng các cụm tế bào này nhiều hơn, trong khi phổi của người hiến tặng khỏe mạnh thì không có.

"Trong thời kỳ COVID, chúng tôi nhận thấy những bệnh nhân dễ bị tổn thương nhất không còn bị nhiễm trùng nhưng vẫn bị viêm phổi dai dẳng và nghiêm trọng", Peng nói. "Mối quan hệ rối loạn chức năng giữa tế bào phổi và tế bào miễn dịch này tạo nên một mục tiêu điều trị mới đầy hứa hẹn."