Di truyền từ tổ tiên liên quan đến nguy cơ mắc sốt xuất huyết nghiêm trọng

Lần đầu tiên, sự biến đổi nghiêm trọng trong sốt xuất huyết được phát hiện là có liên quan đến một cơ chế sinh học, có tiềm năng mở cánh cửa cho những phương pháp điều trị mới và vaccine mới cho căn bệnh do muỗi lan truyền phổ biến trên toàn thế giới.

Nghiên cứu được xuất bản trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences do các nhà nghiên cứu của ĐH Pittsburgh, UPMC và Viện nghiên cứu Aggeu Magalhães ở Brazil thực hiện.

Các trường hợp sốt xuất huyết, còn được gọi với tên chung là “sốt gãy xương” bởi khớp xương vô cùng đau trở thành một chỉ dấu về bệnh, đã tăng lên trên khắp thế giới trong vài năm trở lại đây. Hơn một nửa dân số thế giới đang đứng trước nguy cơ mắc bệnh.

“Cần phải có biện pháp cấp thiết trong ngăn ngừa và điều trị tốt hơn cho mối nguy cơ bệnh tật toàn cầu này. Các đợt bùng phát sốt xuất huyết có thể nhanh chóng làm quá tải các bệnh viện địa phương”, tác giả thứ nhất của nghiên cứu là TS. Priscila Castanha, một nhà nghiên cứu về các bệnh truyền nhiễm và sinh học vi mô tại Trường Sức khỏe công cộng ĐH Pitt, nói.

Tuy nhiên trường hợp của căn bệnh này phức tạp và khác biệt giữa người bệnh này với người bệnh khác. Một số thì không có triệu chứng, một số khác thì có biểu hiện giống như mắc cúm và phục hồi trong vòng vài ngày đến vài tuần.

“Nhưng 5% người mắc lại bị xuất huyết, sốc và ảnh hưởng đến các cơ quan nội tạng – họ có thể trở nặng trong vòng hai ngày”, tác giả chính của nghiên cứu, GS. Simon Barratt-Boyes, nhà nghiên cứu bệnh truyền nhiễm tại trường Sức khỏe công cộng và miễn dịch học tại Trường Y Pitt, nói.

Trong nhiều thập kỷ, các nghiên cứu dịch tễ đã ghi một hiện tượng hóc búa: ở nhiều quốc gia với dân số đa dạng về sắc tộc – như Brazil, Colombia, Haiti và Cuba – những người có tổ tiên là châu Phi có xu hướng có nhiều ca sốt xuất huyết nhẹ hơn trong khi người có tổ tiên là người châu Âu lại mắc bệnh nặng hơn nhiều. Nhưng chưa có ai giải thích được điều này.

Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một mô hình mà họ phát triển với các mẫu da người đã được hiến tặng từ những cá nhân đã phải qua phẫu thuật cắt da thừa sau khi giảm cân. Những người tham gia đồng ý đóng góp mô của mình cho nghiên cứu này.

“Chúng tôi thường dùng da bởi vì đó là một cơ quan miễn dịch học và tuyến phòng thủ đầu tiên của cơ thể chống lại sự lây nhiễm sốt xuất huyết”, Barratt-Boyes nói.

Khi được nuôi cấy trong các điều kiện thích hợp, các mẫu mô được sử dụng trong mô hình này có thể sống sót và thể hiện được những chức năng miễn dịch thông thường của mình, đem đến một cơ hội độc nhất vô nhị cho nghiên cứu khoa học, ông cho biết thêm “bởi vì da là nơi câu chuyẹn bắt đầu với tất cả mọi loại bệnh do muỗi cắn”.

Nghiên cứu này tập trung vào các mẫu thu thập từ những người đã được nhận diện là có tổ tiên châu Phi hoặc châu Âu. Thứ nhất, các nhà nghiên cứu xác định một cách khách quan bảo nguồn gốc địa lý của tổ tiên trong DNA của các mẫu da bằng cách phân tích các chỉ thị di truyền như các đa hình đơn nucleotide (SNP).

Nhóm nghiên cứu sau đó đã tiêm vào từng mẫu virus gây bệnh sốt xuất huyết, quan sát phản hồi miễn dịch của các mẫu trong giai đoạn 24 giờ sau tiêm và so sánh chúng.

Nhóm nghiên cứu phát hiện thấy phản hồi viêm nhiễm ở mức lớn hơn với người có tỉ lệ tổ tiên châu Âu cao hơn. Và không may là trong trường hợp sốt xuất huyết nghiêm trọng, phản hồi miễn dịch này lại thiên về “bắn nhầm”.

Virus lây truyền trong các tế bào bị viêm, trên thực tế lại sử dụng các phản hồi miễn dịch này để làm lan tình trạng viêm nhiễm thay vì chống lại. Hành động này gây phá hủy các mạch máu và các cơ quan bên trong ở những trường hợp mắc sốt xuất huyết nặng.

Trong các mẫu được hiến tặng của người có tổ tiên là người châu Âu, nhóm nghiên cứu thấy “cú bắn nhầm” này ở việc các tế bào tủy di chuyển đến trước virus, thay vì kháng cự thì chính chúng lại bị nhiễm virus. Các tế bào “phản bội” này sau đã di chuyển khỏi da và lan truyền trong đĩa nuôi cấy – tương tự như cách chúng lan truyền bên trong cơ thể, di chuyển qua mạch máu và nhảy vào các hạch bạch huyết.

Nhóm nghiên cứu cũng chứng tỏ rằng vấn đề không phải ở chỗ da – nó thậm chí là phản hồi viêm nhiễm. Trong các mẫu da của người có tổ tiên châu Phi, các nhà nghiên cứu cho thêm các tế bào viêm nhiễm là cytokine rồi xếp đặt cho cú “bắn nhầm”. Sau đó nhóm nghiên cứu ngăn sự viêm nhiễm trong các mẫu đó, tốc độ lây nhiễm của virus trong các tế bào đã bị giảm xuống.

“Nó có nghĩa là, trong nhiều nơi trên thế giới, nơi nhiều nhóm dân cư cổ đại đã phơi nhiễm với các virus gây bệnh qua muỗi như virus gây bệnh sốt vàng da, vốn liên quan đến virus sốt xuất huyết và tồn tại trong thời gian rất dài – có những người có phản hồi với viêm nhiễm ít hơn cũng có lợi thế tồn tại hơn”, Barratt-Boyes nói.

“Sau đó họ truyền lợi thế đó của mình cho các hậu duệ”. Hậu duệ của người châu Âu cổ đại, tuy nhiên, lại thiếu sự cơ hội và sự thích ứng tiến hóa như vậy.

Các nhà nghiên cứu hy vọng là cuối cùng, cơ chế mà họ nhận diện được có thể được khai thác cho các cách tiếp cận y học chính xác để cho những điều như đánh giá rủi ro, lựa chọn theo khả năng nguy cấp trong một đợt dịch, các liệu pháp điều trị và các loại vaccine.

Trong các nghiên cứu tiếp theo, họ hy vọng sẽ miêu tả cơ chế này một cách chi tiết, bao gồm cả các biến thể di truyền cụ thể đóng góp vào khả năng bảo vệ khỏi sốt xuất huyết nghiêm trọng. Phân tích rộng hơn về tổ tiên theo địa lý có thể là bước quan trọng đầu tiên dẫn đến điều đó.

“Tổ tiên ảnh hưởng về mặt sinh học. Sự tiến hóa đã ghi nhiều dấu ấn lên DNA của mọi người”, Castanha nói.

Anh Vũ dịch từ ĐH Pittsburgh

Nguồn: https://www.upmc.com/media/news/063025-genetic-ancestry