Khi vi khuẩn, virus hay ký sinh trùng vượt qua hàng rào bảo vệ tự nhiên của cơ thể, một chuỗi phản ứng sinh học phức tạp lập tức khởi động.

Hiểu rõ từng giai đoạn – từ lúc xâm nhập đến hồi phục hoặc chuyển thành bệnh mạn tính là chìa khóa để chẩn đoán, điều trị và can thiệp y tế hiệu quả.

Những tiến bộ trong miễn dịch học và y học phân tử hiện đại đang từng bước làm sáng tỏ quá trình này, mở ra hy vọng nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe toàn cầu.

Giai đoạn 1: Xâm nhập và bám trụ

Nhiễm trùng bắt đầu khi mầm bệnh vượt qua các lớp phòng thủ đầu tiên như da, dịch nhầy hay enzyme kháng khuẩn. Sau đó, chúng bám chặt vào bề mặt tế bào chủ bằng các protein đặc hiệu, giúp kháng lại sự loại bỏ cơ học hoặc môi trường khắc nghiệt. Một số vi sinh vật còn hình thành màng sinh học – lớp bảo vệ giúp chúng tránh né thuốc kháng sinh và hệ miễn dịch. Ngoài ra, enzyme do mầm bệnh tiết ra có thể phá vỡ hàng rào mô, tạo điều kiện xâm lấn sâu hơn. Theo bác sĩ Samuel Li, chuyên gia về bệnh truyền nhiễm: “Cản trở được giai đoạn bám trụ ban đầu là yếu tố then chốt vì lúc này số lượng vi khuẩn còn ít và cơ thể vẫn có khả năng kiểm soát”.

Giai đoạn 2: Kích hoạt miễn dịch bẩm sinh

Ngay khi phát hiện sự hiện diện của mầm bệnh, cơ chế miễn dịch bẩm sinh – tuyến phòng thủ phản ứng nhanh đầu tiên – sẽ được kích hoạt. Các thụ thể nhận diện mô hình phân tử lạ sẽ gửi tín hiệu nội bào, thúc đẩy sản sinh hàng loạt chất trung gian gây viêm như cytokine và chemokine. Những chất này nhanh chóng triệu tập các chiến binh như đại thực bào và bạch cầu trung tính tới hiện trường, tiêu diệt tác nhân xâm nhập. Hệ thống bổ thể cũng tham gia bằng cách đánh dấu và tiêu hủy mầm bệnh. Tuy nhiên, không ít vi sinh vật đã tiến hóa cơ chế né tránh, khiến quá trình loại bỏ trở nên khó khăn hơn. Bác sĩ Helena Torres nhận định: “Phản ứng miễn dịch bẩm sinh tuy không đặc hiệu, nhưng đóng vai trò quyết định trong việc kiểm soát sớm nhiễm trùng và định hình phản ứng miễn dịch về sau”.

Giai đoạn 3: Xuất hiện triệu chứng

Khi hệ miễn dịch bắt đầu phản ứng mạnh mẽ và số lượng mầm bệnh tăng nhanh, các triệu chứng lâm sàng sẽ xuất hiện. Sốt là do các chất gây viêm tác động đến trung tâm điều nhiệt ở não, còn sưng, đỏ và đau tại vùng nhiễm là kết quả của lưu lượng máu tăng và tế bào miễn dịch tập trung tại đó. Khoảng thời gian từ khi tiếp xúc đến khi có triệu chứng – gọi là thời kỳ ủ bệnh – khác nhau tùy từng loại tác nhân. Virus sinh sản nhanh có thể gây bệnh trong vòng 1–2 ngày, trong khi vi khuẩn hoặc ký sinh trùng có thể cần đến vài tuần. Nhờ sự phát triển của công nghệ chẩn đoán phân tử, hiện nay việc phát hiện sớm trước khi có triệu chứng đã khả thi, giúp điều trị kịp thời hơn.

Giai đoạn 4: Hệ miễn dịch thích nghi vào cuộc

Miễn dịch thích nghi – tuyến phòng thủ đặc hiệu và lâu dài – sẽ tiếp tục cuộc chiến. Tế bào T nhận diện và tiêu diệt các tế bào nhiễm bệnh, trong khi tế bào B sản xuất kháng thể giúp trung hòa virus, vi khuẩn hoặc độc tố. Quan trọng hơn, hệ miễn dịch tạo ra trí nhớ miễn dịch – nền tảng cho vaccine – giúp cơ thể phản ứng mạnh và nhanh hơn nếu gặp lại mầm bệnh trong tương lai. Tuy vậy, nhiều vi sinh vật lại có khả năng biến đổi cấu trúc hoặc ức chế tín hiệu miễn dịch, khiến điều trị trở nên phức tạp.

Giai đoạn 5: Hồi phục hoặc kéo dài dai dẳng

Khi mầm bệnh bị loại bỏ, cơ thể chuyển sang giai đoạn phục hồi. Các tế bào miễn dịch giải phóng chất chống viêm giúp làm lành mô và ổn định lại môi trường. Tuy nhiên, nếu mầm bệnh tồn tại dai dẳng hoặc hệ miễn dịch không phản ứng triệt để, nhiễm trùng có thể trở thành mạn tính, kéo theo các tổn thương lâu dài.

Việc xác định các chỉ dấu sinh học cho biết liệu cơ thể đang phục hồi tốt hay đang bước vào nhiễm trùng kéo dài là chủ đề được nghiên cứu sôi nổi hiện nay. Hiểu rõ từng giai đoạn không chỉ giúp bác sĩ ra quyết định điều trị đúng lúc mà còn là nền tảng để phát triển vaccine, thuốc mới và công nghệ chẩn đoán tiên tiến.