Bạch cầu là những tế bào máu có tác dụng bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh.
Dựa vào hình dáng, cấu trúc và cách bắt màu phẩm nhuộm, người ta chia bạch cầu ra làm hai nhóm chính là bạch cầu hạt và bạch cầu không hạt.
+ Bạch cầu hạt chứa những hạt trong bào tương mà có thể thấy dưới kính hiển vi quang học. Tuỳ theo cách bắt màu phẩm nhuộm của các hạt mà chúng có tên là bạch cầu hạt trung tính, ưa acid, ưa kiềm. Ngoài ra, do nhân của các bạch cầu hạt này có nhiều thuỳ nên chúng còn có tên là bạch cầu đa nhân.
+ Bạch cầu không hạt thì trong bào tương không có các hạt mà có thể thấy được dưới kính hiển vi quang học do kích thước các hạt của chúng nhỏ và bắt màu phẩm nhuộm kém. Có hai loại bạch cầu không hạt là bạch cầu lympho và bạch cầu mono. Nhân của các bạch cầu không hạt này không chia thuỳ nên chúng còn có tên là bạch cầu đơn nhân.
2. Sự sinh sản và đời sống bạch cầu
+ Bạch cầu hạt và bạch cầu mono Toàn bộ quá trình sinh sản và biệt hoá tạo nên các loại bạch cầu hạt và bạch cầu mono diễn ra trong tuỷ xương. Chúng được dự trữ sẵn ở tuỷ xương, khi nào cơ thể cần đến, chúng sẽ được đưa vào máu lưu thông. Bạch cầu hạt sau khi rời tuỷ xương thì lưu hành trong máu khoảng 4-8 giờ rồi xuyên mạch vào tổ chức, tồn tại thêm khoảng 4-5 ngày. Khi bạch cầu thực hiện chức năng bảo vệ cơ thể của mình, chẳng hạn chống nhiễm trùng, thì nó sẽ chết sớm hơn.
Bạch cầu mono cũng có thời gian lưu hành trong máu ngắn, khoảng 10-20 giờ. Sau đó sẽ xuyên mạch vào tổ chức. Tại tổ chức chúng sẽ tăng kích thước và trở thành đại thực bào tổ chức. Ở dạng này chúng có thể sống hàng tháng, thậm chí hàng năm.
Quá trình biệt hoá các tế bào gốc lympho xuất phát từ tế bào gốc tạo máu đa năng trong tuỷ xương tạo ra tiền tế bào lympho T và tiền tế bào lympho B. Các tiền tế bào lympho T đến tuyến ức để được “huấn luyện” tạo nên các lympho T trưởng thành. Các tiền tế bào lympho B tiếp tục được “huấn luyện” ở tuỷ xương (các tháng giữa của thai kỳ nó được “huấn luyện” tại gan) để tạo nên các lympho B trưởng thành. Sau khi “huấn luyện”, các lympho T và lympho B theo dòng tuần hoàn đến các tổ chức bạch huyết khắp cơ thể.
Từ các tổ chức bạch huyết, bạch cầu lympho vào hệ tuần hoàn liên tục theo dòng bạch huyết. Sau vài giờ, chúng xuyên mạch vào tổ chức rồi vào dòng bạch huyết để trở về tổ chức bạch huyết hoặc vào máu lần nữa rồi lần nữa… Các bạch cầu lympho có thời gian sống hàng tuần, hàng tháng hoặc thậm chí hàng năm tuỳ thuộc nhu cầu của cơ thể.
3. Chức năng của bạch cầu
Chức năng chung của bạch cầu là chống lại các tác nhân lạ xâm nhập vào cơ thể.
Nhìn chung, chúng có các đặc tính sau để thích hợp với chức năng này:
– Xuyên mạch: tự biến đổi hình dạng để chui qua giữa các tế bào nội mô mạch máu vào tổ chức xung quanh.
– Vận động: kiểu a-míp (bằng chân giả) để đến các tổ chức cần nó.
– Hoá ứng động: bạch cầu bị hấp dẫn đến vị trí tổn thương khi có các hoá chất được
giải phóng ra bởi tế bào tổn thương hoặc vi khuẩn, và khi có các phức hợp miễn dịch. – Thực bào: bắt các vật lạ đưa vào trong bào tương rồi tiêu hoá chúng. Tuy nhiên không phải loại bạch cầu nào cũng có đầy đủ các đặc tính trên. Bạch cầu hạt trung tính và đại thực bào thể hiện đầy đủ và mạnh mẽ các đặc tính này nhất.
– Chức năng của bạch cầu hạt trung tính
Bạch cầu hạt trung tính là hàng rào của cơ thể có khả năng chống lại vi khuẩn sinh mủ. Chúng rất vận động và thực bào tích cực. Bạch cầu trung tính có thể tiêu hoá, huỷ hoại nhiều loại vi khuẩn, những thành phần nhỏ, và fibrin. Hầu hết các hạt bào tương của chúng là lysosome chứa enzyme thuỷ phân.
Các hạt khác chứa các protein kháng khuẩn. Ngoài ra, bạch cầu hạt trung tính còn chứa các chất oxy hoá mạnh có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn.
Bạch cầu hạt trung tính là bạch cầu đầu tiên đến vị trí vi khuẩn xâm nhập với số lượng lớn. Trong quá trình thực bào vi khuẩn, nhiều bạch cầu trung tính bị chết và tạo thành mủ tại vị trí tổn thương. Mỗi bạch cầu này thực bào tối đa khoảng 5-20 vi khuẩn.
– Chức năng của bạch cầu hạt ưa kiềm
Bạch cầu hạt ưa kiềm rất giống một loại tế bào khác ở trong tổ chức bên ngoài mao mạch gọi là dưỡng bào (mast cell).
Bạch cầu hạt ưa kiềm và dưỡng bào có thể phóng thích heparin ngăn cản quá trình đông máu và thúc đẩy sự vận chuyển mỡ từ máu sau bữa ăn nhiều chất béo. Các tế bào này đóng vai trò quan trọng trong phản ứng dị ứng. Do các kháng thể gây phản ứng dị ứng (loại IgE) có khuynh hướng đến gắn trên bề mặt dưỡng bào và bạch cầu ưa kiềm. Khi có sự kết hợp giữa kháng thể này với dị ứng nguyên, dưỡng bào và bạch cầu ưa kiềm sẽ vỡ ra và giải phóng histamine, cũng như bradykinin, serotonin, chất phản ứng chậm của sốc phản vệ (slow-reacting substance of anaphylaxis), enzyme tiêu protein….tạo nên bệnh cảnh điển hình của dị ứng.
– Chức năng bạch cầu hạt ưa acid
Bạch cầu hạt ưa acid ít vận động hơn bạch cầu trung tính và thực bào cũng ít tích cực hơn, chúng không thực bào vi khuẩn. Chức năng đầu tiên của bạch cầu hạt ưa acid là khử độc protein lạ nhờ các enzyme đặc biệt trong hạt bào tương. Bạch cầu ưa acid thường tập trung nhiều ở niêm mạc đường hô hấp, tiêu hoá, tiết niệu-sinh dục để ngăn chặn các tác nhân lạ xâm nhập cơ thể. Chúng có thể tiết ra các chất độc ngăn chặn và bao vây đối với ký sinh trùng. Ðặc biệt là các loại sán máng (schistosoma) hoặc giun xoắn (trichinella). Bạch cầu này còn được hấp dẫn đến nơi có phản ứng dị ứng xảy ra, chúng tiết ra các enzyme để chống lại tác dụng của histamine và các chất trung gian khác trong phản ứng dị ứng. Ngoài ra, chúng còn có khả năng thực bào các phức hợp kháng nguyên-kháng thể. Vì vậy, chúng ngăn cản không cho tiến trình viêm lan rộng.
– Chức năng bạch cầu mono – đại thực bào
Các bạch cầu mono chưa thực sự trưởng thành, khả năng tiêu diệt tác nhân nhiễm khuẩn của chúng còn kém. Nhưng khi vào trong tổ chức, trở thành đại thực bào với kích thước lớn hơn và nhiều lysosome trong bào tương, chúng có khả năng chống tác nhân gây bệnh rất mãnh liệt. Khả năng thực bào của chúng mạnh hơn bạch cầu hạt trung tính nhiều, chúng có thể thực bào khoảng 100 vi khuẩn. Ðại thực bào còn có thể thực bào các thành phần lớn hơn như hồng cầu chết, ký sinh trùng sốt rét. Ngoài ra, chúng còn có lipase giúp tiêu hoá các vi khuẩn có vỏ bọc lipid dày. Sau khi thực bào, chúng có thể đẩy các sản phẩm ra và thường sống sót vài tháng.
Các đại thực bào còn có chức năng trình diện kháng nguyên cho các tế bào có thẩm
– Chức năng bạch cầu lympho
Có 3 loại tế bào lympho là:
+ Tế bào diệt tự nhiên (NK: natural killer)
Các tế bào NK hiện diện ở lách, hạch, tuỷ xương đỏ và máu. Chúng thường tấn công các vi sinh vật gây bệnh và một số tế bào khối u tiên phát.
Bạch cầu lympho B bảo vệ cơ thể bằng đáp ứng miễn dịch dịch thể (qua trung gian kháng thể). Nó chống lại các loại vi khuẩn và một số virus.
Khi có các vi khuẩn xuất hiện, lympho B nhận diện kháng nguyên tương ứng và được hoạt hoá. Khi đó nó có khả năng phân bào và biệt hoá thành tương bào (plasma cell). Các tương bào này sẽ sản xuất kháng thể chống lại vi khuẩn đã xâm nhập. Kháng thể tiêu diệt các vi khuẩn hoặc bất hoạt độc tố của chúng. Một số lympho B được sinh ra ở trên không trở thành tương bào mà trở thành lympho B ghi nhớ sẵn sàng đáp ứng nhanh và mạnh khi có cùng loại vi khuẩn xâm nhập lần sau.
Bạch cầu lympho T là tế bào tham gia đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Lympho T có khả năng chống lại các tác nhân như virus, nấm, tế bào mảnh ghép, tế bào ung thư và vài loại vi khuẩn. Khi có các tác nhân đó xuất hiện trong cơ thể, các lympho T sẽ nhận diện kháng nguyên đặc hiệu với nó và được hoạt hoá. Sau đó chúng trở nên lớn hơn, sinh sản tạo nên hàng ngàn lympho T có thể nhận diện kháng nguyên xâm nhập này.
Có 3 loại lympho T chính:
* T giúp đỡ (Th: helper): kích thích sự phát triển và sinh sản của các lympho T độc, T ức chế. Th còn kích thích sự phát triển và biệt hoá lympho B thành tương bào. Ngoài ra, Th còn tiết các chất làm tăng cường hoạt động bạch cầu trung tính và đại thực bào.
* T độc (Tc: cytotoxic): tiêu diệt trực tiếp các tế bào bị nhiễm tương ứng. Tc cũng tiết các chất khuếch đại khả năng thực bào của đại thực bào.
* T ức chế (Ts: suppressor): phát triển chậm hơn, nó có tác dụng ức chế lympho Tc và Th làm cho đáp ứng miễn dịch không phát triển quá mức.
Một số lympho T trở thành tế bào T ghi nhớ có khả năng khởi phát một đáp ứng miễn dịch tương tự khi có cùng loại tác nhân gây bệnh (kháng nguyên) xâm nhập nhưng ở mức độ nhanh, mạnh hơn nhiều, gọi là đáp ứng miễn dịch lần hai (đáp ứng miễn dịch thứ cấp).
+ Các Th thuộc loại lympho T4, vì trên bề mặt của chúng có cụm biệt hoá kháng nguyên CD4; còn Tc và Ts thuộc loại lympho T8, vì có cụm biệt hoá kháng nguyên CD8 trên bề mặt các tế bào này.
+ Tế bào Th đóng vai trò quan trọng trong cả quá trình miễn dịch trung gian tế bào lẫn miễn dịch dịch thể. Trong bệnh AIDS các HIV tấn công dòng T4 (chủ yếu là Th) nên các đáp ứng miễn dịch bị tê liệt và cơ chế bảo vệ không đặc hiệu cũng bị suy giảm. Bệnh nhân sẽ chết do nhiễm trùng cơ hội.
+ Ðáp ứng miễn dịch lần sau (thứ cấp) nhờ vai trò của T ghi nhớ hoặc B ghi nhớ là cơ sở miễn dịch của việc chủng ngừa để phòng bệnh.
4. Số lượng bạch cầu – Công thức bạch cầu
Bình thường số lượng bạch cầu trung bình trong máu khoảng 7000/mm 3. Tăng trong các bệnh nhiễm khuẩn cấp, viêm hoặc Leukemia. Giảm trong các trường hợp suy tuỷ.
Công thức bạch cầu là tỷ lệ phần trăm của các loại bạch cầu. Có nhiều loại công thức bạch cầu nhưng trên lâm sàng thường sử dụng công thức bạch cầu thông thường. Người bình thường có thể có công thức bạch cầu như sau:
Bạch cầu đa nhân trung tính (Neutrophil): 60-70 %
Bạch cầu đa nhân ưa acid (Eosinophil): 2-4 % Bạch cầu đa nhân ưa kiềm (Basophil): 0,5-1 %
Bạch cầu mono (Monocyte): 3-8 %
Bạch cầu lympho (Lymphocyte): 20-25 %
Sự thay đổi tỷ lệ các loại bạch cầu giúp các nhà lâm sàng chẩn đoán nguyên nhân.