Trong cơ thể sống, các tế bào đơn nhân, đại thực bào và lympho bào là những tế bào chính bị nhiễm virus dengue [40]. Một vài nghiên cứu tìm thấy kháng nguyên của virus dengue trong tế bào gan và tế bào nội mô [10], [40].
Các tế bào đuôi gai cũng có nhiều khả năng bị nhiễm virus và giữ vai trò chính trong khởi phát đáp ứng miễn dịch. Phân tử lectin loại AC được trình bày bởi tế bào đuôi gai kết hợp với glycans của protein E và giữ vai trò thu hút virus vào tế bào [53], [67], [80]. Những nghiên cứu mô da nuôi cấy nhân tạo cho thấy các tế bào đuôi gai ở da có thể bị nhiễm virus dengue thông qua việc tiêm virus dengue tại chỗ [81], [98].
Vài nghiên cứu cho thấy tải lượng virus và nồng độ protein NS1 ở bệnh nhân nhiễm dengue có thoát huyết tương cao hơn bệnh nhân nhiễm dengue không thoát huyết tương [47], [88]. Phần lớn nghiên cứu cho thấy virus dengue không gây chết tế bào nội mô. Tuy nhiên, nồng độ cao protein NS1 hòa tan gây hoạt hóa bổ thể và có thể gây thoát huyết tương [9].
Dựa trên dữ kiện virus đạt nồng độ đỉnh ở giai đoạn sốt, giảm nhanh ở giai đoạn hết sốt và thoát huyết tương, người ta cho rằng virus ít có khả năng ảnh hưởng trực tiếp trên tính thấm thành mạch. Có nhiều khả năng hiện tượng gia tăng tính thấm thành mạch là hậu quả của đáp ứng miễn
dịch ký chủ đối với virus. Các tế bào sau khi bị nhiễm virus dengue sẽ sản xuất ra một số cytokine tiền viêm như TNF-, IL-6, IL-8 và các chemokine khác [9], [18].
Các nghiên cứu so sánh mức độ đáp ứng tế bào lympho T sau khi nhiễm virus đã cho thấy có sự hoạt hóa các tế bào lympho T mạnh hơn ở bệnh nhân nhiễm dengue có thoát huyết tương so với nhiễm dengue không thoát huyết tương [28], [55]. Ngoài ra, người ta còn thấy dòng tế bào lympho T-CD8 đặc hiệu týp huyết thanh dengue ở bệnh nhân sơ nhiễm xuất hiện nhiều hơn bệnh nhân thứ nhiễm. Phân tích chức năng các pheno- týp của tế bào lympho T-CD8 trong các trường hợp nhiễm dengue phát hiện có sự ghi nhận chéo liên quan với giảm khả năng hủy tế bào mà không ảnh hưởng nhiều trên sự sản xuất các cytokine [26], [58].
Nhiều nghiên cứu cho thấy tự kháng thể do virus dengue giữ vai trò quan trọng trong cơ chế bệnh sinh. Một vài nghiên cứu tìm thấy có sự kết hợp kháng thể NS1 với tế bào ký chủ bao gồm tế bào nội mô và tiểu cầu [27], [48], [49], [78]. Tế bào nội mô kết hợp với kháng thể này gây chết tế bào theo chương trình; ngược lại, kết hợp với tiểu cầu gây hoạt hóa tiểu cầu [27]. Các phân tử đích của kháng thể này chưa được xác định. Tiêm các kháng thể này vào trong chuột đã gây ra những biểu hiện khác nhau bao gồm: xuất huyết và bệnh lý đông máu, tăng men gan và chết tế bào nội mô với sự hiện diện của nitric oxide [48], [49].
Hiện tượng tăng tính thấm thành mạch có vẻ do rối loạn chức năng hơn là do tổn thương thực thể lớp tế bào nội mô vì các tác giả chỉ thấy có sự dãn rộng khoảng nối giữa các tế bào nội mô dưới kính hiển vi điện tử.
In vitro, người ta có thể gây nhiễm virus dengue cho các tế bào nội mô nhưng các chứng cứ cho thấy rối loạn chức năng tế bào nội mô là do tác động gián tiếp của virus dengue:
- Khảo sát mô học cho thấy rất ít tổn thương ở cấu trúc mao mạch.
- Không có bằng chứng của nhiễm virus dengue trong tế bào nội mô khi khảo sát các mô tử thiết.
- Tăng tính thấm thành mạch thoáng qua, hồi phục nhanh chóng và không có tổn thương giải phẫu bệnh sau đó.
- -
Sơ đồ 1.1: Cơ chế tăng tính thấm thành mạch trong bệnh nhiễm dengue
" Nguồn: Rothman. Alan L, 2012" [71]
Nhiều chuyên gia về bệnh nhiễm dengue cho rằng độ nặng của tăng tính thấm thành mạch phụ thuộc vào mức độ tăng sinh của virus. Người ta chưa hiểu rõ bằng cách nào virus gây ra hiện tượng tăng tính thấm thành mạch. Các nghiên cứu tập trung vào giả thuyết về sự gia tăng nồng độ các hóa chất trung gian trong máu làm tăng tính thấm thành mạch (Hình 1.4).
Tải lượng virus cao
Thư ùnhiễm Đặc tính di truyền chủ thể
Các cơ chế sinh lý bệnh tiếp theo (hoá chất trung gian)
Tăng tính thấm thành mạch
Các yếu tố khác Genotyùp virus
Hình 1.4: Mô hình cơ chế tăng tính thấm thành mạch do virus dengue
"Nguồn: Wellcome Trust and TDR, 2005" [20]
Tế bào đơn nhân (Mo) được xem là tế bào đích chính của virus dengue.
Kháng thể phản ứng chéo Týp huyết thanh (Ab), hiện diện ở bệnh nhân nhiễm dengue thứ phát, không có tác dụng trung hoà virus nhưng lại giúp gia tăng sự xâm nhập của virus vào tế bào đơn nhân có hiện diện thụ thể miễn dịch (FcR). Tế bào lympho T nhớ phản ứng chéo Týp huyết thanh cũng hiện diện ở bệnh nhân nhiễm dengue thứ phát, nhận diện kháng nguyên virus được trình diện trên phân tử MHC (Major histocompatibility complex) lớp I hoặc lớp II. Những tế bào lympho T này tạo ra các hoá chất trung gian (như IFN- và TNF và ) và làm ly giải các tế bào đơn nhân nhiễm dengue. Các hoá chất trung gian sẽ có tác động trực tiếp trên tế bào nội mô để gây ra hiện tượng tăng tính thấm thành mạch. Interferon- còn có vai trò hoạt hóa tế bào đơn nhân. Sự hoạt hóa này làm gia tăng sự trình diện của các phân tử MHC trên bề mặt tế bào và làm tăng sự sản xuất TNF- từ các tế bào đơn nhân. Dòng thác bổ thể, được hoạt hóa do phức hợp kháng thể – virus và một vài hoá chất trung gian, sẽ phóng thích
anaphylatoxin C3a và C5a để làm nặng thêm tình trạng tăng tính thấm thành mạch.
Nhiều yếu tố bao gồm: nồng độ virus trong máu, độc lực của virus, đáp ứng miễn dịch của ký chủ và yếu tố di truyền có vai trò quan trọng trong bệnh sinh của nhiễm dengue. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa rõ những yếu tố này tác động lên chức năng của tế bào nội mô mạch máu như thế nào [64], [65].
1.2.2. Giải phẫu bệnh
Giải phẫu tử thi bệnh nhân tử vong vì bệnh nhiễm dengue cho thấy biểu hiện xuất huyết dưới nhiều dạng khác nhau. Về xuất độ, xuất huyết thường gặp nhất ở da và mô dưới da, kế đến là niêm mạc đường tiêu hóa, tim, gan. Xuất huyết ở đường tiêu hóa có thể nặng nhưng xuất huyết não, xuất huyết dưới màng nhện hiếm gặp. Tràn dịch với nồng độ protein cao (phần lớn là albumin) thường tìm thấy ở màng phổi và xoang bụng, nhưng ít thấy ở khoang màng ngoài tim [11].
Về phương diện giải phẫu bệnh lý, Bhamarapravati nhận thấy những bệnh nhân sốc nặng và kéo dài có hiện tượng đông máu nội mạch lan tỏa và xuất huyết nhiều hơn những bệnh nhân khác [11].
Dưới kính hiển vi quang học không phát hiện thay đổi đáng kể nào ở thành mạch máu. Đôi khi có hiện tượng xuất huyết quanh mạch máu, tẩm nhuận tế bào đơn nhân và lympho bào. Trong những trường hợp xuất huyết trầm trọng, có thể thấy cục máu đông trong lòng mạch.
Phần lớn các trường hợp nặng, khảo sát vi thể cho thấy có sự tăng sinh hệ thống tế bào B dữ dội trong các trung tâm mầm của hạch bạch huyết, gia tăng hoạt động của các nguyên bào miễn dịch (immunoblasts), lympho bào,...
Kháng nguyên của virus dengue có thể được tìm thấy ở tế bào gan, lách, tuyến ức, phổi... Trong một số trường hợp không tử vong, người ta có thể thấy hiện tượng ức chế tủy xương và hiện tượng này cải thiện sau khi hết sốt. Vài trường hợp có thể thấy viêm vi cầu thận với sự hiện diện của phức hợp miễn dịch, tuy nhiên phức hợp này thường biến mất sau 3 tuần.
Sinh thiết tử ban ngoài da, có hiện tượng phù nề quanh mạch máu với tẩm nhuận lympho bào và tế bào đơn nhân, đại thực bào mang kháng nguyên siêu vi. Trong vài trường hợp, có thể phát hiện được bổ thể, globulin miễn dịch, fibrinogen hiện diện ở thành mạch máu [19].