Bạch cầu, cytokin, chất trung gian và gốc tự do trong máu bảo quản (P2)

GỐC TỰ DO VÀ AN TOÀN TRUYỀN MÁU

Trong 2-3 thập kỷ gần đây, nhờ các tiến bộ về kỹ thuật và do nhu cầu về an toàn truyền máu nhiều nước tiên tiến đã tách được hầu hết các thành phần máu. Nhờ vậy truyền máu an toàn, tiết kiệm. Tuy nhiên một vấn đề lớn đặt ra là để có ngân hàng máu lớn phải bảo quản được dài ngày các sản phẩm máu, đặc biệt là các sản phẩm tế bào như hồng cầu, bạch cầu các loại, tiểu cầu, tế bào gốc sinh máu.

Khó khăn lớn cho việc bảo quản các tế bào máu là chúng đều sống, đều có nhu cầu năng lượng. Như hồng cầu cung cấp ATP cho hoạt động của bơm natri để duy trì nồng độ Na+ và K+ giữa trong và ngoài tế bào, nguồn năng lượng này lấy từ chuyển hoá glucose, hoặc bằng đường glycolyse hoặc bằng đường pentose phosphat. Còn đối với bạch cầu hạt và tiểu cầu, đời sống ngắn, trong thời gian bảo quản chúng cũng cần năng lượng, nhất là tiểu cầu, bạch cầu mono và lympho. Nguồn năng lượng này cũng lấy từ phân giải đường trong môi trường bảo quản. Trong quá trình chuyển hoá năng lượng xuất hiện nhiều chất bất lợi cho tế bào máu bảo quản, trong đó có các gốc tự do (Free Radicals). Vì vậy việc nghiên cứu các gốc tự do trong máu bảo quản để tìm phương pháp hạn chế tác dụng có hại của chúng, góp phần nâng cao chất lượng của máu bảo quản là một yêu cầu cấp thiết cho an toàn truyền máu.

Vậy gốc tự do là gỉ?

Gốc tự do là các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử hay phân tử mà lớp điện tử ngoài cùng của chúng có chứa điển tử không cặp đôi, chúng có thể mang điện tích dương hoặc âm hoặc không mang điện tích. Các gốc tự do thường gặp: O2, H202, HO, 1O2. Các gốc tự do này có hoạt tính hoá học rất mạnh, luôn có xu hướng lấy điện tử của phân tử bên cạnh để ghép đôi với điện tử đơn (cô độc) của nó. Phân tử mất điện tử lại trỏ thành gốc tự do, cứ như thế phản ứng lan truyền tạo thành chuỗi phản ứng.

GỐC tự do trong hoạt động sinh lý bình thường của cơ thể

Trong hoạt động sống của tế bào, hô hấp tế bào có thể tạo ra gốc tự do, gốc tự do đầu tiên được tạo ra là 0•2 do chuyển hoá Hb thành metHb, tiếp đó là một chuỗi phản ứng xảy ra (1,3,4,13).

Nếu pH càng giảm thì oxy hoá càng tăng, khả năng tạo gốc tự do càng lớn. Gốc tự do được tạo ra do tia xạ hoặc tia cực tím, hoặc bức xạ cao tần, bức xạ ion hoá đều có khả năng tạo gốc tự do. Như phân tử nước khi gặp bức xạ ion hoá ngay tức khắc có thể tạo ra gốc tự do H• và HO•. HO• theo công thức: H• + 02 →H0•2. H0•2 có tính acid nên ở điều kiện thuận lợi (pH trung tính) H0•2 lại phân thành H• và 0•2, 0•2 lại phản ứng với hydro tạo ra hydroperoxyd (H202).

Đó là hệ thống hoạt động có tính chất điểu hoà giữa hệ oxy hoá và chống oxy hoá (anti - oxydants).

Hoạt động sinh lý của cơ thể, luôn tạo ra các gốc tự do, các gốc tự do tác động lên protein, lipid, DNA và hủy hoại chúng. Tuy nhiên cơ thể vẫn tồn tại, các hoạt động sông vẫn tiếp diễn hàng ngày, hàng giò... lượng các gốc tự do vẫn sinh ra đều đặn nhưng chúng được duy trì ở mức rất thấp không có hại cho cơ thể.

Cơ chế duy trì hoạt động của gốc tự do (Free Radlcals)

Sau nhiều nghiên cứu thực nghiệm và trên người, các nhà khoa học đã chứng minh rằng: bên cạnh quá trình chuyển hoá tạo ra các gốc tự do có hại cho cơ thể, cơ thể còn có hệ thống thứ hai chống lại quá trình này và chống lại các gốc tự do, chúng được gọi là chất chống oxy hoá (anti - oxydants). Trong cơ thể người và động vật, chất chông oxy hoá có hai loại: loại có bản chất enzym và loại không có bản chất enzym (13) (H.4.6).

Hình 4.6. Cơ chế hoạt động của các gốc tự do

Sơ đồ cho thấy gốc tự do sinh ra ®, nhưng chúng luôn bị huỷ bởi hai cơ chế: ức chế sản xuất © và khử ®.

SOD = Superoxyd dismutase; GPx = Glutathion Peroxydase; GR = Glutathion Reductase.

Các nghiên cứu về gốc tự do trong máu bảo quản

Trong máu bảo quản cũng có hai quá trình hoạt động đối kháng: quá trình oxy hoá và quá trình khử oxy hoá mà sản phẩm chung là các gốc tự do. Quá trình oxy hoá luôn tạo ra năng lượng và các gốc tự do. Trong máu bảo quản, kể cả các sản phẩm máu, các gốc tự do tăng do nguyên nhân sau:

Thiếu năng lượng làm cho hoạt động men chống oxy hoá như SOD, GPx, GR... giảm dần theo thời gian bảo quản.

Mặt khác trong điều kiện thiếu oxy, pH giảm các gốc tự do dễ dàng được sản xuất.

Hệ thống chống oxy hoá không phải men (hệ thống khử các chất tự do) cũng giảm nặng.

Tất cả ba nguyên nhân trên làm cho gốc tự do tăng trong máu bảo quản. GỐC tự do tăng tác động lên hồng cầu bảo quản, cùng với các cytokin, các chất trung gian hoà tan (serotonin, histamin, thromboxan...) làm biến đổi hình dạng và cấu túc của màng hồng cầu, dẫn đến tan hồng cầu. Kết quả này có nhiều tác giả chứng minh. Aslan ở Viện Truyền máu Budapest khi nghiên cứu hoạt tính men chông oxy hoá (anti - oxydants) trong máu bảo quản nhận thấy men này giảm rõ rệt theo thời gian bảo quản (1), giảm men chống oxy hoá liên quan đến sự hình thành các hoá chất trung gian và các thay đổi tế bào hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu trong máu bảo quản (theo đồ thị về môi tương quan ngược). Vacek và cộng tác đã chứng minh các gốc tự do gây tan máu trong máu toàn phần bảo quản (7). Tương tự như vậy, một số tác giả nhận thấy trong bệnh tan máu có vai trò của các gốc tự do (12). Gần đây Viện huyết học - Truyền máu phôi hợp với Bộ môn Hoá sinh trường Đại học Y Hà Nội, nghiên cứu một sô’ đặc điểm hoá sinh, trong đó có nghiên cứu về các men chông oxy hoá như SOD, GPx, GR các tác giả đã nhận thấy các men này đều giảm rõ theo thời gian bảo quản (15,16,20), đồng thời trong huyết tương máu bảo quản tăng một số chất như: K*, MDA, Hb tự do, sắt, các chất này do hồng cầu võ giải phóng ra (15,16,20). Các nghiên cứu khác về mối liên quan giữa sự giảm các men chông oxy hoá với hình thái hồng cầu, pH máu bảo quản cả ở máu toàn phần và khối hồng cầu bảo quản đều nhận thấy hình thái hồng cầu thay đổi khi quan sát bằng kính hiển vi ánh sáng thường (15) và kính hiển vi điện tử tia quét (20). Trẽn ảnh kính hiển vi diện tử tia quét nhận thấy bề mặt hồng cầu xuất hiện các "gai", các "mụn nước", hình tròn. Các hiện tượng tăng theo thời gian bảo quản và làm giảm chất lượng hồng cầu, hồng cầu dễ vô và khó khăn khi qua hệ mao mạch. Nghiên cứu gần đây của Phạm Quang Vinh (21) cho thấy sức bền hồng cầu trong khối hồng cầu bảo quản giảm rõ (P < 0,05) vào ngày thứ 14.

Kết quả trên đây cho thấy các gốc tự do cùng với các cytokin, các chất trung gian đã làm cho chất lượng máu bảo quản giảm, thời gian sống của hồng cầu ngắn lại (do hiện tượng tan máu: hemolysis). Vì vậy việc nghiên cứu tìm một dung dịch bảo quản mới có khả năng hạn chế sự hình thành các cytokin, chống các gốc tự do và hạn chế giảm các men chống oxy hoá là cần thiết để duy trì chất lượng máu bảo quản.

CÁC BIỆN PHÁP HẠN CHẾ TÁC DỤNG KHÔNG CÓ LỢI CỦA BẠCH CẦU TRONG MÁU BẢO QUẢN

Chúng ta có thể hạn chế tác dụng có hại của bạch cầu bằng các biện pháp sau đây:

Truyền máu từng phần: như truyền khối hồng cầu giảm bạch cầu, truyền khối tiểu cầu nghèo bạch cầu, truyền huyết tương hoặc tủa lạnh yếu tố VIII, các thành phần này rất ít hoặc không có bạch cầu.
Lọc bạch cầu qua sàng lọc, phương pháp này có thể loại bỏ bạch cầu đạt hiệu quả trên 95% (H. 4.4)
Bất hoạt bạch cầu bằng tia xạ: phương pháp này hạn chế được bệnh ghép chông chủ nhưng không ngăn được cốc tác hại khác.

Bệnh viện Nguyễn Tri Phương - Đa khoa Hạng I Thành phố Hồ Chí Minh

facebook.com/BVNTP