YẾU tố HOẠI tử u ALPHA (TNF anpha) và NHỒI máu não

YẾU TỐ HOẠI TỬ U ALPHA (TNF-α) VÀ NHỒI MÁU NÃO
Nguyễn Hải Thủy, Hoàng Khánh, Nguyễn Đình Toàn
Trường Đại Học Y Dược Huế
SUMMARY
TNF-α AND ISCHEMIC STROKE
TNF-α is a multifactorial cytokine mainly involved in inflammatory and immune
reactions. Macrophages and monocytes are the major source of TNF-α, but also activated
microglia, astrocytes and ischemic neurons can produce this cytokine. Several studies
have indicated that tumor necrosis factor alpha (TNF-α), together with other
proinflammatory cytokines such as interleukin (IL)-1b, IL-6 and IL-8, may play a role in
the development of central nervous system (CNS) injury following focal ischemia.
Several experimental studies demonstrated that TNF-α has detrimental effects in cerebral
ischemia. Mechanisms by which TNF-α could potentiate ischemic injury are probably
multiple, since TNF-α increases capillary permeability, upregulates expression of
adhesion molecules, increases leukocytes adhesion to endothelium and their leakage
through blood vessel walls, and induces synthesis of prostaglandins .
On the other hand, other studies suggested a protective role of TNF-α in ischemic
injury. Although conflicting, these findings confirm a key role of TNF-α in the complex
network of molecular events that characterizes the devel- opment of ischemic injury.
Likewise, results of studies conducted in humans to evaluate the increase, the relationship
and the effects of TNF-α in cerebral ischemic tissue remain controversial. To further
investigate this issue, the present study was designed to monitor serum TNFα levels in
acute ischemic stroke patients and to correlate TNF-α concentrations with the extent of
brain damage and degree of neurological impairment.
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ TNF-α
1. Sinh học phân tử của TNF-α
TNF-α là một polypeptid có trọng lượng phân tử gần 17kDa, có ở dạng dimer,
trimer hoặc pentamer tuỳ vào loại và phương pháp tách chiết. Những nghiên cứu in vitro
đã chỉ ra rằng ở chuột, thỏ và người, polypeptid được sản xuất như một tiền hormon
không hoạt động.TNF-α của người bao gồm 157 acid amin, ngược lại polypetid của nó
thêm 16 acid amin nữa.Gen TNF-α khu trú ở nhánh ngắn của nhiễm sắc thể 6 gần vùng

gen của lymphotoxin được gọi là TNFb, và những gen mã hóa kháng nguyên hòa hợp tổ
chức.
TNF-α được sản xuất chủ yếu bởi đại thực bào sau đó đi vào máu rồi đến các mô và
cơ quan khác, TNF-α còn được tổng hợp trong các tế bào giết tự nhiên (NK), các tế bào u
hắc tố và một vài dòng tế bào ung thư. ARNm của TNF-α cũng đã được người ta xác định
trong bạch cầu hạt, các lympho bào B, T và các tế bào sừng. Sự tổng hợp và bài tiết TNF-
α được kích thích chủ yếu bởi các độc tố vi khuẩn do hoạt hóa các thụ thể CD
14
và CD
18
.
Ngày nay, người ta cũng đã xác định TNF-α tiết ra từ tế bào mô mỡ, từ các vi tế bào đệm,
các sao bào và từ nội mạc mạch máu.
Hình 1.4. Cấu trúc phân tử của TNF-α
2. Sinh học phân tử của thụ thể TNF-α
Giống như những cytokine khác, TNF-α ảnh hưởng tới các tế bào đích qua trung
gian những thụ thể đặc hiệu. Cho đến nay người ta xác định được 2 loại thụ thể là p75 và
p55. Phản ứng của TNF-α với những thụ thể này làm hoạt hóa protein kinase hay tyrosin
kinase và protein G sau đó chuyển giao kích thích này đến cấu trúc nhân. Trong nhân tế
bào có sự hoạt hóa hàng loạt những yếu tố sao mã đối với protein điều hòa và các enzym
cũng như tăng cường tổng hợp một số protein và cytokine.
Tác dụng sinh học sau đó của TNF-α tùy thuộc vào từng loại tế bào đích và sự phối
hợp với các cytokine khác như là IL-1 và IL-6 .
Các cytokine kích thích sản xuất các protein trong đoạn cấp và sau đó tăng cường
hiện tượng thực bào, kìm hãm hoạt động của các enzym phân hủy protein và một vài quá
trình đề kháng.Thông qua sự tương tác với thụ thể xuyên màng mà TNF có thể kiểm soát
sự sống còn hay làm chết tế bào thần kinh theo chương trình. Trọng tâm của các tác dụng
đối ngược này là kết quả của sự hoạt hoá protein NF-κB. Hoạt hoá TNF qua thụ thể
TNFR1 dẫn đến hiện tượng chết tế bào theo chương trình, ngược lại nếu TNF hoạt hoá
qua thụ thể TNFR2 lại có tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh qua con đường NF-κB.

Thụ thể TNFR1 có mặt ở hầu hết các mô trong khi đó thụ thể TNFR2 được điều hoà
chặt chẽ và kết hợp chủ yếu với hệ miễn dịch. Thụ thể type 2 chỉ được hoạt hoá bởi TNF
màng trong khi thụ thể type 1 được hoạt hoá bởi cả TNF màng và TNF hoà tan.
II. KHÁI NIỆM VỀ VIÊM TRONG TỔN THƯƠNG NÃO
Cho đến cuối thập niên trước, não vẫn còn được xem như là một tổ chức đặc quyền
miễn dịch (immune privileged site) nghĩa là không bị xâm nhập của hiện tượng viêm và
không bị tác động của các đáp ứng miễn dịch và viêm hệ thống. Não đáp ứng với các tác
nhân gây bệnh hoàn toàn khác với các cấu trúc khác. Ví dụ trong phù não, hiện tượng phù
chỉ giới hạn trong hộp sọ, tuy nhiên hiện tượng phù này có thể nặng thêm do yếu tố bệnh
nguyên đi kèm làm tăng áp lực nội sọ như trong trường hợp nhồi máu não, tổn thương
não do chấn thương Não đáp ứng với nhiễm trùng và với viêm cũng hoàn toàn khác với
các mô khác. Chẳng hạn bạch cầu tăng nhanh trong nhiều tổ chức khi viêm, trong lúc đó
thì tăng rất chậm và ít trong não. Mặc dù có sự khác biệt đáng kể trong đáp ứng viêm của
não so với các tổ chức khác của cơ thể, não cũng có một số biểu hiện quan trọng trong
trường hợp viêm. Trong khi sự xâm nhập bạch cầu có thể chậm trong đáp ứng của tổn
thương cấp thì sự hoạt hóa các vi tế bào đệm của não và tiết các chất trung gian viêm lại
xảy ra nhanh chóng trong vòng vài phút đến vài giờ.
Các biểu hiện chính của viêm hệ thần kinh trung ương:
- Hoạt hóa mô đệm.
- Phù não.
Đáp ứng pha cấp hệ thống với viêm toàn thể và tổng hợp protein pha cấp:
- Hoạt hóa bổ thể. Ví dụ: yếu tố phản vệ, phức hợp tấn công màng.
- Tổng hợp các chất trung gian của viêm. Ví dụ: các cytokine, các gốc tự do, các
prostaglandin.
- Tăng tiết các phân tử kết dính.
- Xâm nhập các tế bào miễn dịch.
1. Cơ chế của đáp ứng viêm trong bệnh lý hệ thần kinh trung ương
Hiện tượng viêm đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành và tiến triển của các
bệnh lý hệ thần kinh trung ương dù là tổn thương cấp hay mạn. Cơ chế chủ yếu của hiện
tượng viêm trong các bệnh lý này là sự hoạt hóa vi tế bào đệm làm giải phóng các

cytokine tiền viêm, từ đó làm phá vỡ hàng rào máu não gây xâm nhập các bạch cầu đơn
nhân và các đại thực bào, tăng di chuyển các phân tử kết dính và tất cả các cơ chế này
làm cho tổn thương não lan rộng. Do đó, đích đến của nhiều nghiên cứu là can thiệp vào
các cơ chế này để làm giảm tiến triển của bệnh mà cụ thể là ức chế hoạt hóa các tế bào
đệm, giảm xâm nhập bạch cầu và các phân tử kết dính, kháng NO, kháng iNOS, kháng
COX2 và kháng cytokine như IL-1 và TNFα.
Cytokine có mặt trong hệ thần kinh trung ương qua các con đường sau:
- Xâm nhập qua hàng rào máu não từ các tổ chức miễn dịch ngoại vi hoặc khởi phát
các tín hiệu thông qua gắn với các thụ thể nội bào mạch máu.
- Được tiết ra từ các tế bào mô đệm (các tế bào hình sao và vi tế bào đệm).
Trong hệ thần kinh trung ương, các cytokine gia tăng đáp ứng với nhiều tổn thương
trong đó có tổn thương do nhồi máu não. Đáp ứng viêm bao gồm hoạt hóa sớm các tế bào
mô đệm nhằm loại trừ hoặc di chuyển các tác nhân sinh bệnh và làm giảm tiến triển tổn
thương. Tuy nhiên, các đáp ứng viêm không được kiểm soát lại làm thúc đẩy hoặc làm
nặng thêm tiến trình tổn thương.
2. Đáp ứng viêm đối với thiếu máu não cục bộ
2.1. Viêm bản chất tế bào và không tế bào
Viêm tế bào được khởi đầu bằng thiếu máu tại khoảng tiếp xúc giữa máu và các tế
bào nội mạch của vi mạch. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh các bạch cầu hạt tham gia
sớm trong đáp ứng của vi mạch não đối với thiếu máu cục bộ và nhanh chóng đi vào khu
vực thiếu máu trong mô não, tiếp theo là các bạch cầu đơn nhân. Chuyển động khởi đầu
của các tế bào viêm không cố định vào hệ thống thần kinh trung ương đòi hỏi sự có mặt
nhanh chóng của các thụ thể kết dính bạch cầu (P selectin, phân tử kết dính gian tế bào 1
[ICAM-1], và E selectin) trên biểu mô vi mạch và những thụ thể đối lập (như là b2
integrin CD18) trên các bạch cầu. Thêm vào đó, các vi mạch não nhanh chóng đưa ra các
kháng nguyên hoạt động khác sau khi thiếu máu cục bộ.
Thiếu máu làm cho những tế bào bản chất mạch máu và không mạch máu sản sinh
ra cytokine và chemokine, những chất này hoạt hóa các tế bào viêm và tế bào nội mạc và
có thể trực tiếp gây độc thần kinh. Cytokine tiết quá mức, chồng chéo và hiệu quả tác
động này có thể vừa có lợi vừa có hại. Phần lớn những tế bào trong não bị thiếu máu

(những tế bào nội mạc, các đại thực bào quanh mạch, vi tế bào đệm, các tế bào sao và các
nơ-ron) đều có thể tiết interleukin 1 (IL-1) và yếu tố hoại tử u α (TNFα). Dưới tác động
của các cytokine tế bào nội mạc sẽ sản sinh ra ICAM-1 và E selectin. Hơn nữa, IL-1 và
TNFα có thể trực tiếp gây chết tế bào, đặc biệt nếu tổng hợp protein bị ức chế. Các nhà
nghiên cứu đã chỉ ra rằng IL-1 có thể gây ra thoái hóa thần kinh và làm lan rộng tổn
thương não cục bộ khi gây tắc động mạch não giữa ở chuột
2.2. Viêm và huyết khối
Sơ đồ 1.5. Cơ chế đáp ứng viêm trong nhồi máu não.
Dưới tác dụng của các chất trung gian gây viêm, bề mặt nội mạc trở nên hoạt hóa dễ
gây tiền huyết khối (prothrombotic) như đã thấy trong nuôi cấy tế bào thực nghiệm. IL-1
và TNFα có thể gây ra hoạt hoá chất trợ đông vi mạch, ức chế hệ thống thrombomodulin-
protein C-protein S và ức chế phân hủy fibrin.
Thoái hóa hàng rào thấm vi mạch làm cho huyết tương tiếp xúc với yếu tố mô
quanh mạch dẫn đến lắng đọng fibrin quanh mạch và gây huyết khối. Tiểu cầu, fibrin và
các bạch cầu đa nhân có thể kết tập bên trong các vi mạch. Tổng hợp prostaglandin và
leukotriene có thể góp phần gây tổn thương thiếu máu ở nhiều mức độ.Thiếu máu gây
hoạt hóa phospholipase A2 của tế bào đệm hình sao và vi tế bào đệm. Sản phẩm tiếp theo
của hoạt hóa phospholipase A2 có thể gây tổn thương do co mạch, gây hoạt hóa tiểu cầu
và sinh ra yếu tố hoạt hóa tiểu cầu. Yếu tố hoạt hóa tiểu cầu cũng góp phần làm tăng
nhiễm độc thần kinh.
Nhồi máu não làm khởi phát các đáp ứng viêm do sự hiện diện của các tế bào hoại
tử, sự tăng sinh các nhóm oxy hoạt hoá và tăng sản xuất các cytokine thậm chí ở mức tế
bào thần kinh. Các yếu tố này làm hoạt hoá các vi tế bào đệm dẫn đến tăng tiết các
cytokine làm tăng quá mức các phân tử kết dính trong cấu trúc thành mạch não. Các
chemokine có tác dụng hoá hướng động tế bào viêm đến vùng não bị nhồi máu. Các phân
tử kết dính làm tăng kết dính các bạch cầu trong máu vào nội mạc mạch máu và tăng
thấm vào nhu mô não. Một khi đã vào máu, các bạch cầu đã hoạt hoá và vi tế bào đệm sẽ
tăng tiết nhiều chất trung gian của viêm như matrix metalloproteinase (MMPs), oxit nitrit
tổng hợp (iNOS) nguồn gốc tăng sinh của NO, các cytokine và các nhóm oxy hoạt hoá
dẫn đến phù não, xuất huyết và cuối cùng là chết tế bào. MMPs còn làm phá vỡ cấu trúc

cơ chất ngoại bào là cơ chế mấu chốt của trong phù não và xuất huyết não.
III. TNF-α VÀ NHỒI MÁU NÃO
Năm 1968, Gale A Granger từ đại học University of California, Irvine, báo cáo về
một chất gây độc tế bào tiết ra từ tế bào lympho và đặt tên là lymphotoxin (LT). Bảy năm
sau đó, năm 1975, Tiến sỹ Lloyd J. Old từ trung tâm ung thư Memorial Sloan-Kettering,
New York mô tả một yếu tố gây độc tế bào khác được tiết ra từ đại thực bào và gọi tên là
yếu tố hoại tử u (TNF). Cả hai yếu tố trên đều có một điểm chung là diệt các tế bào L929
của ung thư biểu mô liên kết sợi ở chuột và sau này được gọi chung là yếu tố hoại tử u α
(TNFα) .
TNFα là một cytokine tiền viêm đa chức năng thuộc siêu họ cytokine. TNFα hoạt
hóa các con đường tín hiệu cho sự sống sót tế bào, chết tế bào theo chương trình, đáp ứng
viêm và biệt hóa tế bào. TNFα hoạt hóa đáp ứng tế bào qua hai thụ thể là TNFR1 (thụ thể
yếu tố hoại tử u 1) và TNFR2 (thụ thể yếu tố hoại tử u 2). TNFR1 được hoạt hóa ở hầu
hết các tế bào mô bằng cách gắn với TNFα trong khi đó TNFR2 chủ yếu bộc lộ ở các tế
bào miễn dịch và được hóa hoạt bởi cả TNFα và TNFβ. Hiện tượng viêm là một trong
những cơ chế bệnh sinh quan trọng của tổn thương tế bào não đặc biệt là trong nhồi máu
não cấp và TNF-α một trong những cytokine đóng vai trò quan trọng của tiến trình này.
1. TNFα trong hệ thần kinh trung ương
TNFα là một cytokine tiền viêm có vai trò trong nhiều bệnh lý như viêm khớp dạng
thấp, viêm cột sống dính khớp, hen phế quản, ung thư và các bệnh lý thoái hóa thần kinh
như bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer. Sự tổng hợp và tiết TNFα được kiểm soát bởi
enzyme chuyển TNFα (TNFα converting enzyme: TACE). TNFα gắn với hai thụ thể
xuyên màng là TNFR1 và TNFR2 để thực hiện tất cả các hoạt động của nó. Mặc dù
TNFR1 phân bố rộng hơn nhưng cả TNFR1 và TNFR2 đều có mặt trong tất cả các loại tế
bào ngoại trừ hồng cầu. Sự sản xuất và tiết TNFα là một tiến trình kết hợp cả hệ miễn
dịch thần kinh và hệ miễn dịch ngoại biên. Hệ miễn dịch trong não gồm cả các vi tế bào
đệm và khi bị hoạt hóa sẽ tiết ra nhiều yếu tố có tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh đồng
thời cũng tiết ra nhiều chất có vai trò đẩy nhanh sự chết theo chương trình của tế bào thần
kinh mà một trong số đó là TNFα. Người ta đã chứng minh khi vi tế bào đệm bị kích
thích quá ngưỡng như trong trường hợp bị chấn thương sọ não hoặc trong nhồi máu não

sẽ gây ra một sự tiết quá mức TNFα sẽ làm đẩy nhanh tiến trình chết theo chương trình
của tế bào thần kinh. Cũng vậy, hiện tượng viêm cũng làm chết tế bào não đã được chứng
minh qua một số bệnh lý thần kinh như Parkinson, bệnh Alzheimer, xơ cứng rải rác và xơ
cứng cột bên teo cơ.
2. TNFα trong nhồi máu não
TNFα là một cytokine được nghiên cứu nhiều nhất đặc biệt trong tổn thương do
nhồi máu não. Trong não bình thường TNFα không có hoặc chiếm nồng độ rất thấp
nhưng khi có tổn thương não đặc biệt là sau nhồi máu não thì nó tăng tiết rất nhanh
Sự gia tăng nồng độ của TNFα trong huyết thanh tương quan với mức độ nặng của
tổn thương nhồi máu. Cơ chế gây tổn thương của TNFα trong nhồi máu não là làm ức chế
bắt giữ glutamat của các tế bào hình sao, thúc đẩy tiết ICAM-1, tăng biểu lộ MMP dẫn
đến phá vỡ hàng rào máu não và thúc đẩy xâm nhập của các bạch cầu viêm
TNFα hoạt động bằng cách gắn vào hai thụ thể của nó (thụ thể p55 và p75). Cả hai
thụ thể này đều được tăng tiết trong nhồi máu não. Các tác dụng sinh học của TNFα bao
gồm gây độc tế bào, tăng tiết ArAc và đáp ứng viêm qua vai trò của thụ thể p55 chứa
khoảng chết (death domain). Chức năng của thụ thể p75 hiện vẫn còn chưa rõ. Một vài
nghiên cứu cho rằng nó có vai trò trong cơ chế bảo vệ sau tổn thương. Các thụ thể TNFα
tăng biệt hóa mạnh sau tổn thương nhồi máu. Thụ thể p55 (chứa khoảng chết) tăng trong
vòng 6h trong khi thụ thể p75 tăng sau 24h kể từ khi bị tổn thương nhồi máu. Sự gia tăng
bộc lộ thụ thể TNFα p75 được thấy trong trường hợp tắc động mạch não giữa kéo dài.
Người ta cho rằng sự bộc lộ của thụ thể này khu trú ưu thế ở vi tế bào đệm và đại thực
bào trong khoảng thời gian 1-10 ngày, đạt đỉnh vào ngày thứ 5. Tuy vậy, không có một
kết luận cụ thể nào về vai trò và chức năng của của thụ thể p75
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh vai trò có hại của TNFα trên nhồi máu não thực
nghiệm. TNFα gắn protein là một protein hòa tan được sản xuất từ sự tách TNFα ngoại
bào gắn thụ thể màng và là một chất ức chế tín hiệu TNFα nội sinh. Sự hoạt hóa của
TNFα có thể bị ngăn chặn nếu dùng kháng thể trung hòa đặc hiệu TNFα (TNFα ab) hoặc
TNFα gắn protein. Sử dụng TNFα ab hoặc TNFα gắn protein làm giảm nồng độ TNFα
trong giai đoạn cấp của nhồi máu não cho thấy có tác dụng có lợi.
Trên thực nghiệm cho thấy, ở chuột chuyển gen gây thiếu TNFα thể tích ổ nhồi máu

giảm nhiều so với chuột hoang dã. Trong khi đó nếu chuyền TNFα thì sẽ làm tăng nhanh
thể tích ổ nhồi máu não. Một số nghiên cứu trên chuột thực nghiệm cho rằng nếu dùng
TNFα trước khi gây tắc động mạch não giữa sẽ làm giảm tổn thương nhồi máu còn nếu
dùng TNFα sau khi đã có tổn thương não thì làm cho ổ tổn thương càng lan rộng thêm.
TNFα được cho là làm tăng sản sinh các nhóm oxy phản ứng (reactive oxygen species:
ROS), tăng hoạt hóa sao chép yếu tố NFκB và tăng tiết manganese superoxide dismutase
(Mn-SOD) đặc biệt là trong các tế bào não bị tổn thưong làm gia tăng tình trạng tổn
thương não.
3. Điều hòa sự tiết TNFα trong hệ thần kinh trung ương sau nhồi máu não
Một trong những chỉ điểm đầu tiên của TNFα trong vai trò là chất trung gian ở bệnh
nhân nhồi máu não là mối tương quan giữa nồng độ của nó và mức độ tổn thương của
nhồi máu não. Phân tích bằng phương pháp PCR ở chuột sau khi gây tắc động mạch não
giữa cho thấy TNFα mRNA tăng 3h sau nhồi máu não và kéo dài đến 24h ở bán cầu não
cùng bên với động mạch bị tắc. TNFα tăng tiết không chỉ ở mức neuron nhưng còn ở các
tế bào hình xơ, vi tế bào đệm, đám rối mạch mạc, các tế bào nội mạc và các bạch cầu đa
nhân. TNFα được sản xuất bởi các tế bào nhu mô não có thể có tác dụng có lợi trong một
số thời điểm nhất định. Trong giai đoạn hồi phục, người ta nhận thấy TNFα vẫn tăng cao,
điều này cho thấy TNFα có thể có vai trò trong tái tạo mô sau tổn thương não cấp.
Sự gia tăng TNFα ở trong máu và trong dịch não tủy cũng được thấy ở bệnh nhân
tại thời điểm 24h, 1 tuần và 2 tuần sau nhồi máu não và sự gia tăng nồng độ này tương
quan với thể tích ổ nhồi máu cũng như mức độ trầm trọng của tổn thương thần kinh
Mặc dù sự gia tăng nồng độ TNFα ở máu ngoại vi và dịch não tủy rất rầm rộ nhưng
tổn thương phá vỡ hàng rào máu não lại rất tối thiểu ở hầu hết bệnh nhân (được xác định
qua tỷ lệ albumin dịch não tủy/albumin huyết thanh). Điều này được lý giải do vai trò của
các tế bào viêm trong vi tuần hoàn giúp đưa TNFα ra máu ngoại biên. Cụ thể hơn trong
nhồi máu não, người ta đã chứng minh TNFα tăng gấp 3 lần khi kích thích các tế bào
máu trong khoảng thời gian từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 90 sau nhồi máu não. Sự gia
tăng các cytokine tiền viêm trong vi tuần hoàn ngoài hàng rào máu não sau nhồi máu não
cũng tương tự như trong trường hợp viêm phổi sau hen phế quản. Trong trường hợp này
do tăng tính thấm qua hàng rào máu - phế nang nên làm cho tình trạng viêm lan rộng dẫn

đến viêm phổi thùy.
Hình 1.5. Sự xuyên thấm của TNFα qua hàng ráo máu não
4. Các thụ thể TNFα và sự điều hòa của chúng sau nhồi máu não - các con
đường chết theo chương trình và bảo vệ tế bào.
TNFR1 (p55) và TNFR2 (p75) là các thụ thể cytokine type 1 điều hòa các chức
năng sinh học riêng biệt của TNFα. TNFR1 chứa khoảng chết trong đoạn cuối của bào
tương mà không có ở TNFR2. Vai trò của TNFR1 gần đây đã được làm sáng tỏ hơn và
được báo cáo trong nhiều nghiên cứu . TNFR1 có 3 đoạn bào tương chính: đoạn thu nhận
(TRID), đoạn myelin hóa mạch trung tính (NSD) và khoảng chết (DD). TRID là yếu tố
cần thiết cho các thụ thể thu nhận và khởi xướng cho sự chết theo chương trình. NSD là
vị trí nơi các yếu tố kết hợp với myelin hóa mạch trung tính tương tác với các thụ thể dẫn
đến sản xuất ra ceramide và hoạt hóa caspase 3. DD là vị trí gắn của TNFR kết hợp
khoảng chết (TRADD) thu nhận các thụ thể protein thích ứng tương tác protein (RIP),
TNFα kết hợp yếu tố 2 (TRAF-2) và với Fas kết hợp đoạn chết (FADD). Từ đó các con
đường tín hiệu được chia ra. Sự kết hợp của FADD với pro-caspase 8 dẫn đến chết theo
chương trình. Trong khi sự kết hợp của TRAF-2 với chất ức chế bào tương của protein
chết theo chương trình là tín hiệu sống còn do hoạt hóa chuyển dạng của NFkB .
Chết theo chương trình
Sống còn
Hình 1.6. Cấu trúc phân tử các thụ thể của TNF-α.
Các thụ thể TNFα được phân bố chuyên biệt theo vùng. Ở chuột, TNFα gắn nhiều
nhất là ở thân não và ít nhất là ở tiểu não. Hai loại thụ thể của TNFα định khu tại các vị
trí hoàn toàn khác nhau trong cùng một tế bào. Ở tế bào nội mạc tĩnh mạch rốn người,
TNFR2 chủ yếu hiện diện trên bề mặt tế bào, trong lúc đó TNFR1 khu trú chủ yếu ở thể
Golgi và có ít ở bề mặt tế bào cũng như ở trong bào tương. Sự phân bố khác nhau của 2
thụ thể TNFα góp phần quan trọng trong sự vận chuyển TNFα.
5. TNFα: chất trung gian của nhồi máu cục bộ não
Tác dụng gây độc và vai trò chất trung gian của TNFα trong nhồi máu não liên quan
đến nhiều cơ chế:
TNFα làm tăng tính thấm qua hàng rào máu não và làm co mạch máu nhu mô não

từ đó làm nặng thêm tổn thương não và đây được xem là cơ chế gây hại trực tiếp của
TNFα trên hệ thống mao mạch.
TNFα làm tăng tính thấm mao mạch và làm mở hàng rào máu não do làm tăng sản
xuất cơ chất gây độc metaloproteinkinase rất sớm sau nhồi máu não.
TNFα còn gây nên tổn thương myelin và các tế bào ít nhánh và tăng tân sinh tế bào
hình sao từ đó góp phần vào sự hủy myelin và phản ứng đệm hóa tế bào não trong quá
trình tổn thương não. Cộng thêm vào đó, TNFα hoạt hóa nội mạc làm kết dính bạch cầu
và các hoạt động tiền đông máu như làm tăng các yếu tố mô, yếu tố von Willebrand và
yếu tố hoạt hóa tiểu cầu, từ đó làm tổn thương nặng nề thêm tình trạng nhồi máu .
Sự gia tăng TNFα ở não và ở máu ngoại vi trong đáp với lipopolysaccharide góp
phần làm tăng hiện tượng tắc mạch não và xuất huyết não và có thể góp phần vào việc
làm tăng nguy cơ cũng như tăng tính nhạy cảm với đột quỵ trên chuột thực nghiệm gây
tăng huyết áp .

Cuối cùng, TNFα đóng một vai trò then chốt trong tiến trình viêm. TNFα hoạt hóa
bạch cầu đa nhân trung tính, làm tăng bạch cầu, hoạt hóa các phân tử kết dính tế bào nội
mạc, tăng kết dính bạch cầu vào thành mạch và sau đó là thâm nhập vào não. Rõ ràng,
hiện tượng tăng kết dính thành mạch của bạch cầu trong nhồi máu não làm nặng thêm
tình trạng tắc mạch. Bên cạnh đó, sự vận chuyển qua mao mạch của bạch cầu sau nhồi
máu cũng góp phần làm gia tăng tình trạng tắc nghẽn vi mạch. Dựa vào cơ chế này mà
việc điều trị nhồi máu não bằng các chất trung hòa bạch cầu đa nhân trung tính và ức chế
bạch cầu kết hợp với các phân tử kết dính đã cho thấy hiệu quả qua nhiều nghiên cứu
thực nghiệm.
TNFα còn kích thích tiết các tác nhân gây co mạch dẫn đến làm giảm lưu lượng
máu não, làm nặng thêm tình trạng thiếu máu ở mô não bị nhồi máu. TNFα còn làm tăng
thể tích ổ nhồi máu não qua nhiều cơ chế khác nhau bao gồm hình thành cục máu tắc,
làm tăng tiết endothelin 1 và NO.
Tóm lại: Thông qua các thụ thể của nó, TNFα có khả năng thấm trực tiếp qua hàng
rào máu não và đặc biệt trong trường hợp nhồi máu não thì TNFα xuyên qua hàng rào
máu não dễ dàng hơn do hiện tượng tổn thương phá vỡ hàng rào máu não, từ đó gây tổn

thương não qua hoạt hóa các vi tế bào đệm làm tiết ra nhiều yếu tố gây chết tế bào não.
Vì thế, TNFα có thể được coi là một chìa khóa chính trong tiến trình tổn thương não do
nhồi máu, do đó TNFα là một chất chỉ điểm quan trọng của tổn thương nội mạc mạch
máu cũng như là chất chỉ điểm của tiến trình thoái hóa
thần kinh.
IV. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ TNFα TRONG NHỒI MÁU NÃO CẤP
Ở trong não bình thường, sự bộc lộ của hầu hết các cytokine và TNFα là rất thấp.
TNFα là một cytokine tiền viêm chính và thường tăng rất nhanh trong vòng 1-3h đầu sau
nhồi máu não. Trong giai đoạn cấp của nhồi máu não, nồng độ TNFα trong huyết thanh
và trong dịch não tủy tăng là một yếu tố tiên lượng nặng của bệnh. Cơ chế chủ yếu của
hiện tượng này là do TNFα ức chế sự bắt giữ glutamat của các sao bào, từ đó làm tăng
ICAM-1, tăng bộc lộ MMP làm phá vỡ hàng rào máu não tạo điều kiện cho sự xâm nhập
của các bạch cầu viêm. Sự tích tụ các bạnh cầu viêm trong não đóng vai trò quyết định
trong phát triển hoại tử tế bào. Mặt khác, bạch cầu xâm nhập vào trong vi tuần hoàn não
sẽ làm tắc nghẽn vi tuần hoàn, làm tăng tính thấm mạch máu, hoạt hóa vận mạch, tăng
tiết các gốc tự do và các enzyme độc tế bào. Cuối cùng là làm lan rộng ổ tổn thương nhồi
máu não . TNFα hoạt động nhờ gắn vào 2 thụ thể của nó là thụ thể p55 và p75, cả hai thụ
thể này đều tăng trong giai đoạn cấp của nhồi máu não. Hoạt tính sinh học chính của
TNFα là gây độc tế bào, tăng tiết acid arachidonic, hoạt hóa đáp ứng viêm qua trung gian
thụ thể p55 thường tăng bộc lộ trong khoảng 6h sau nhồi máu não.
Tác giả Welsh Paul, nghiên cứu trên 591 bệnh nhân bị TBMMN cho thấy TNFα kết
hợp chặt chẽ với nguy cơ đột quỵ tái phát với OR 1,49 (CI 95% 1,08-2,05).
Hầu hết các nghiên cứu đều chứng minh nồng độ TNFα huyết thanh tăng cao trong
nhồi máu não cấp và nồng độ TNFα huyết thanh tăng cao trong nhồi máu não lỗ khuyết
thường kết hợp với tình trạng lâm sàng xấu đi nhanh chóng trong vòng 48h đầu sau nhồi
máu cũng như để lại di chứng chức năng nặng về sau. Tác giả Castellano Mar tiến hành
đánh giá các chất chỉ điểm sinh học của viêm như TNFα, IL-6, ICAM kết hợp với lâm
sàng trên 113 bệnh nhân nhồi máu não lổ khuyết trong vòng 24h sau nhồi máu cho thấy
TNFα >14pg/ml kết hợp chặt chẽ một cách độc lập với tình trạng nặng trên lâm sàng
(OR

511; 95% CI: 17-49,37; p<0,001) và với di chứng lâm sàng sau 3 tháng (OR 3,0;
95% CI: 1,0-8,5; p =0,042) .
Carlstedt F nghiên cứu nồng độ TNFα và IL-6 ở những bệnh nhân nhập viện tại
khoa cấp cứu bao gồm cả bệnh nhân TBMMN, cho thấy TNFα tăng cao chủ yếu ở bệnh
nhân TBMMN và nhiễm trùng tương quan chặt chẽ với mức độ nặng của diễn biến trên
lâm sàng được đánh giá qua thang điểm APACHE II (Acute Physiology and Chronic
Health Evaluation) với r=0,41, p<0,0001.
Emsley nghiên cứu mối tương quan giữa diễn tiến lâm sàng và dự hậu bệnh nhân
TBMMN và các cytokine trên 36 bệnh nhân, theo dõi trong vòng một năm cho thấy nồng
độ thụ thể TNFα R1 (p55) tăng trong vòng 5-7 ngày và đạt ngưỡng cao nhất vào tuần đầu
sau đột quỵ và sự gia tăng này tương quan rất chặt chẽ với thể tích ổ nhồi máu não
(r=0,62, p=0,001). Sự gia tăng này cũng tương quan rất chặt chẽ với với thang điểm tàn
phế của Rankin vào thời điểm 3 tháng (r=0,59, p<0,001) và thời điểm 1 năm (r=0,57,
p=0,001). Khi đánh giá bằng thang điểm Barthel thì nồng độ thụ thể TNFα R1 có mối
tương quan nghịch rất chặt chẽ với r=-0,58, p=0,001 ở thời điểm 3 tháng và r=-0,61,
p<0,001 ở thời điểm 1 năm. Trong nghiên cứu này tác giả cũng cho thấy nồng độ đỉnh
của TNFα và nồng độ thụ thể TNFα R1 tương quan rất chặt chẽ với r=0,64, p<0,001.
Nồng độ TNFα cũng tương quan thuận với dự hậu lâm sàng của bệnh nhân nhồi máu não
qua thang điểm Rankin và thang điểm Barthel ở các thời điểm 3 tháng và 1 năm. Từ đó
tác giả nhận xét rằng nồng độ TNFα và nồng độ thụ thể TNFα R1 là một yếu tố tiên
lượng ở bệnh nhân nhồi máu não cấp.
Marc Ribo trong một nghiên cứu khác trên 77 bệnh nhân NMN được điều trị bằng
tiêu sợi huyết cho thấy có đến gần 8% bệnh nhân chuyển dạng xuất huyết sau điều trị và
tất cả những bệnh nhân này đều có nồng độ PAI-1 trong huyết tương <21,4ng/ml. Tác giả
kết luận PAI-1 có thể xem là một yếu tố tiên đoán xuất huyết não triệu chứng sau điều trị
bằng tiêu sợi huyết với giá trị dự đoán dương tính là 75% và giá trị dự đoán âm tính là
97,6%. Baron và Cs nghiên cứu trên chuột thực nghiệm gây tắc mạch não cho thấy ổ nhồi
máu càng lan rộng nếu tiêm TNFα. và ngược lại dùng các chất đối vận TNFα như thụ thể
TNF hòa tan I (sTNF-RI) hoặc kháng thể đơn dòng kháng TNFα thì làm cho ổ nhồi máu

nhỏ lại. Nồng độ TNFα tăng cao trong giai đoạn cấp của nhồi máu kèm với gia tăng và
lan rộng ổ tổn thương NMN trên hình ảnh học.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hải Thủy (2008), Các cytokine của tổ chức mỡ-Chẩn đoán hội chứng
chuyển hóa, Bệnh tim mạch trong rối loạn nội tiết và chuyển hóa, Nhà xuất bản Đại Học
Huế, trang 120-132.
2. Cao Hữu Vinh (2009), Nghiên cứu nồng độ TNFα ở bệnh nhân nhồi máu não giai
đoạn cấp, Luận văn thạc sỹ Y học, Trường Đại Học Y Dược Huế, trang 40-60.
3. Al-Bahrani A , Taha S, Shaath H, Bakhiet M (2007), “TNF-alpha and IL-8 in acute
stroke and the modulation of these cytokines by antiplatelet agents”, Curr Neurovasc
Res, 4(1); pp 31-7.
4. Barone F. C, B. Arvin (1997), “Tumor Necrosis Factor-A Mediator of Focal
Ischemic Brain Injury”, Stroke, 28, pp 1233-1244.
5. Barone Frank C., Feuerstein iora Z. (1999), “Inflamatory mediators and stroke:
New opportunities for novel therapeutics”, Journal of cerebral blood flow and
metabolism, Vol.9, pp 819-834.
6. Botchkina Galina I (1997), “Expression of TNF and TNF receptors (p55 and p75)
in the rat brain after focal cerebral ischemia”, Molecular medicine, 11; pp 765-781.
7. Bruunsgaard H (2000), “Ageing, tumour necrosis factor-alpha (TNF-α) and
atherosclerosis”, Clinical & Experimental Immunology, Volume 121, Issue 2, pp 255–
260.
8. Carlson Noel G, Whitney A. Wieggel (1999), “Inflammatory Cytokines IL-1, IL-
1ß, IL-6, and TNF Impart Neuroprotection to an Excitotoxin Through Distinct
Pathways”, The Journal of Immunology, 163, 3963-3968.
9. Castillo Jose et al (2003), “The release of tumour necrosis factor-α is associated
with ischemic tolerance in human stroke”, Annals of neurology, Vol.54, pp. 811-819.
10. Charlene E. Hafer-Macko (2005), “Elevated Tumor Necrosis Factor in Skeletal
Muscle After Stroke”, Stroke, 36, 2021.
11. Craig J Smith (2004), “Peak plasma interleukin 6 and other peripheral markers of
inflammation in the first week of ischaemic stroke correlate with brain infarct volume,

stroke severity and long-term outcome”, BMC Neurology, 4, pp1-8.
12. Dichstein Jodi B, Harvey Moldofsky (2000), “Brain-blood permeability: TNF-a
promotes escape of protein tracer from CSF to blood”, Am J Physiol Regulatory
Integrative Comp Physiol, 279, 148-151.
13. Emsley Hallenbeck Hedley CA et al (2007), “Clinical outcome following acute
ischaemic stroke relates to both activation and autoregulatory inhibition of cytokine
production”, BMC Neurology, vol.7, pp.1-12.
14. Feinberg et al (1996), “Hemostatic Markers in Acute Ischemic Stroke Association
With Stroke Type, Severity, and Outcome”, Stroke, vol 27 (8) 1296 -1300.
15. Ferrarese Carlo, Paolo Mascarucci (1999), “Increased Cytokine Release From
Peripheral Blood Cells After Acute Stroke”, Journal of Cerebral Blood Flow &
Metabolism, 19, 1004–1009.
16. Frijns C.J.M, Kappelle L.J (2002), “Inflammatory Cell Adhesion Molecules in
Ischemic Cerebrovascular Disease”, Stroke, 33, 2115-2122.
17. Glen Jickling (2010), “Biomarkers of Ischemic Stroke”, US Neurology, 5(2); 52-
54.
18. Hubertus H (2006), “TNFα, solube TNF receptor and Interleukin 6 plasma levels
in the general population”, Eur. Cytokine Netw, 17(3), 196-201.
19. Lara Marchetti, Matthias Klein (2004), “Tumor Necrosis Factor (TNF)-mediated
Neuroprotection against Glutamate-induced Excitotoxicity Is Enhanced by N-Methyl-D-
aspartate Receptor Activation”, The Journal of Biological, Chemistry Vol. 279, No. 31,
pp. 32869–32881.
20. Maas B

Matthew (2009), “Molecular biomarkers in stroke diagnosis and
prognosis”, Biomark Med, 1; 3(4): 363–383.
21. Mark A. Reynolds, Howard J. Kirchick (2003), “Early Biomarkers of Stroke”,
Clinical Chemistry 49, 1733–1739.
22. Muzamil Ahmad, Graham Steven H (2010), “Inflammation after stroke:
Mechanisms and therapeutic approaches”, Trans stroke Res, 1(2), pp74-84.

23. Ormstad Heidi et al (2011), “Serum levels of cytokines and C-reactive protein in
acute ischemic stroke patients and their relationship to stroke lateralization, type and
infarct volume”, J Neuro, Vol.258, pp. 677-685.
24. Pan Weihong and Abba J. Kastin (2008), “Tumor necrosis factor and stroke: role
of the blood-brain barrier”, Prog Neurobiol, 83(6), 363-374.
25. Pan Weihong et al (2009), “Cerebral microvascular IL15 is a novel mediator of
TNF action”, J Neurochem, Vol. 111(3), pp. 819-827.
26. Quan. N, M. Herkenham (2002), “Connecting cytokines and brain: A review of
current issues”, Histol Histopathol, 17, 273-288.
27. Rodríguez-Yáñez M , Castillo J (2008), “Role of inflammatory markers in brain
ischemia”, Curr Opin Neuro., 21(3), pp 353-7.
28. Saenger K Amy (2010), “Stroke Biomarkers: Progress and Challenges for
Diagnosis, Prognosis, Differentiation, and Treatment” Clinical Chemistry, 56; 21-33.
29. Sairanen T, Carpen O (2001), “Evolution of cerebral tumor necrosis factor-alpha
production during human ischemic stroke”, Stroke, 32(8), pp 1750-1758.
30. Sotgiu S. et al (2006), “Inflammatory biomarkers in blood of patients with acute
brain ischemia”, European journal of neurology, Vol.13, pp. 505-513.
31. Sultana Shehnaz et al (2011), “Tumour necrosis factor alpha and interleukin-10
gene polymorphisms and the risk of ischemic stroke in South Indian population”, J.
Genet, Vol.90, pp. 361-364.
32. Tuttolomondo A , Di Raimondo D (2008), “Inflammatory cytokines in acute
ischemic stroke”, Curr Pharm Des, 14(33), 3574-89.
33. Whiteley William, Mei-Chiun Tseng (2008), “Blood Biomarkers in the Diagnosis
of Ischemic Stroke: A Systematic Review”, Stroke, 39, 2902-2909.
34. Zaremba J (2000), “Contribution of tumor necrosis factor alpha to the
pathogenesis of stroke”, Folia Morphol (Warsz), 59(3), pp 137-43.