Mao mạch bạch huyết: cấu trúc và chức năng

Mao mạch bạch huyết là phần đầu của mạng lưới mạch bạch huyết, qua đó dịch kẽ, protein và tế bào đi vào hệ bạch huyết. Đặc điểm chính của chúng là tính thấm "đầu vào" cao với dòng chảy một chiều của các chất: dễ đi vào hơn là đi ra. [1]

Trong hầu hết các cơ quan, mao mạch bạch huyết tạo thành mạng lưới mô phỏng cấu trúc mô: ở các cơ quan "thể tích", mạng lưới này thường có cấu trúc ba chiều, trong khi ở các cấu trúc phẳng, chúng nằm gần một mặt phẳng duy nhất. Điều này giúp hệ thống dẫn lưu thu gom dịch chính xác tại nơi dịch được hình thành và giảm sưng do sự dao động trong quá trình lọc từ các mao mạch máu.

Có những mô mà các mao mạch bạch huyết cổ điển thường không có hoặc chỉ có rất ít. Thường thì, những khu vực này bao gồm các mô không có mạch máu, chẳng hạn như sụn, giác mạc và biểu bì, cũng như một số cấu trúc chuyên biệt. Tuy nhiên, "sự vắng mặt hoàn toàn của hệ thống dẫn lưu bạch huyết" trong cơ thể là rất hiếm: đôi khi việc dẫn lưu được thực hiện bằng các con đường thay thế hoặc các mạch thu gom sâu hơn. [3]

Đối với hệ thần kinh trung ương, một sự điều chỉnh hiện đại rất quan trọng: nhu mô não không có mạng lưới bạch huyết "cổ điển", nhưng các mạch bạch huyết liên quan đến việc dẫn lưu dịch và giám sát miễn dịch đã được tìm thấy trong màng cứng. Do đó, tuyên bố "không có trong màng não" hiện nay được coi là không chính xác. [4]

Bảng 1. Vị trí thường có và không có mao mạch bạch huyết.

Mô và cơ quan	Một tình huống điển hình	Ý nghĩa thực tiễn
Hầu hết các cơ quan và mô liên kết	Có các mạng lưới mao mạch bạch huyết.	Thoát dịch và vận chuyển miễn dịch
Ruột non, nhung mao	Có các mao mạch chuyên biệt, xoang mạch bạch huyết.	Hấp thụ chất béo trong thức ăn có trong chylomicron
Mô não	Các mao mạch điển hình thường không có.	Quá trình dẫn lưu được thực hiện thông qua các cơ chế khác, bao gồm các đường dẫn ở ranh giới não.
Màng cứng	Có các mạch bạch huyết	Sự thoát dịch và tế bào miễn dịch ra khỏi khoang màng não.
Các mô không có mạch máu như giác mạc và sụn.	Các mạch bạch huyết điển hình thường không có.	Duy trì tính minh bạch và cấu trúc, các đặc tính rào chắn đặc biệt

[5]

Cấu trúc vi mô: Tại sao mao mạch cho phép chất lỏng đi vào và ngăn không cho nó chảy ngược ra ngoài

Thành của mao mạch bạch huyết được hình thành bởi một lớp tế bào nội mô bạch huyết. Các tế bào này có hình dạng "giống lá" đặc trưng và chồng lên nhau một phần, tạo ra các điểm vào giống như van. Khi áp suất trong không gian kẽ tăng lên, những "cánh hoa" này mở ra một chút, cho phép chất lỏng, đại phân tử và tế bào đi qua. [6]

Các mối nối giữa các tế bào nội mô trong các mao mạch bạch huyết ban đầu thường được mô tả là các mối nối "nút". Giữa các "nút" là các khe hở mà qua đó xảy ra sự xâm nhập, và bản thân các khe hở hoạt động như các van nhỏ. Trong các mạch bạch huyết thu gom lớn hơn, các mối nối thường "liên tục" hơn và giữ bạch huyết bên trong tốt hơn. [7]

Một chi tiết riêng biệt, cực kỳ quan trọng là các sợi neo. Đây là những cấu trúc mỏng kết nối nội mô của mao mạch bạch huyết với ma trận ngoại bào. Trong quá trình trương nở, chúng truyền sức căng đến thành, ngăn không cho lòng ống bị xẹp và giúp mở các khe hở lối vào. Điều này làm cho mao mạch bạch huyết trở thành "một cống thoát nước mở rộng hơn khi hàm lượng nước tăng lên." [8]

Cơ chế này giải thích một số quan sát lâm sàng. Khi ma trận và sợi bị tổn thương, trong quá trình tái tạo mô viêm hoặc trong các khuyết tật bẩm sinh của hệ bạch huyết, quá trình dẫn lưu bị suy giảm và phù nề trở nên dai dẳng hơn và giàu protein hơn. Đây là lý do tại sao phù bạch huyết khác với phù dịch "bình thường" và thường dẫn đến sự co thắt mô trong thời gian dài. [9]

Bảng 2. Cấu trúc “van” của mao mạch bạch huyết

Yếu tố	Đây là cái gì vậy?	Nó làm gì?
Các mép chồng lên nhau của tế bào nội mô	"Những cánh hoa" của bức tường	Chúng mở ra khi áp suất kẽ tăng lên, tạo điều kiện cho sự xâm nhập.
Các tiếp điểm nút	Các kết nối giữa các tế bào riêng biệt	Tạo các khe hở cho chất lỏng và tế bào đi vào.
Các sợi neo	Kết nối giữa nội mô và chất nền	Chúng giúp giữ cho lòng ống thông thoáng và tăng cường độ chắc chắn cho lối vào trong trường hợp bị sưng.
Hầu như không có tế bào nâng đỡ	Ít tế bào quanh mạch và tế bào cơ.	Tăng khả năng thấm hút và độ "mềm" của tường.
Chuyển sang sử dụng các bình chứa.	Các mối nối và van chặt chẽ hơn	Giảm rò rỉ và cung cấp dòng điện định hướng

[10]

Chức năng chính: dẫn lưu dịch, vận chuyển protein, các con đường miễn dịch

Chức năng cơ bản đầu tiên là đưa dịch kẽ và protein trở lại máu thông qua các ống bạch huyết. Mao mạch máu liên tục lọc một phần huyết tương vào các mô và một phần đáng kể dịch lọc này phải được "thu thập" trở lại, nếu không sẽ phát triển phù nề. Mao mạch bạch huyết đóng vai trò là cửa ngõ vào của hệ thống này. [11]

Chức năng thứ hai là vận chuyển miễn dịch. Kháng nguyên, tế bào dendritic và các tế bào miễn dịch khác đi vào bạch huyết qua các mao mạch bạch huyết, sau đó di chuyển đến các hạch bạch huyết. Tại đó, phản ứng miễn dịch được khởi phát hoặc điều chỉnh, và đây là lý do tại sao tình trạng của các mao mạch bạch huyết không chỉ ảnh hưởng đến tình trạng sưng tấy mà còn ảnh hưởng đến chất lượng giám sát miễn dịch trong mô. [12]

Chức năng thứ ba đặc biệt rõ ràng ở ruột: các nhung mao của ruột non chứa các mao mạch bạch huyết chuyên biệt, các xoang bạch huyết, qua đó chất béo trong chế độ ăn uống chứa trong chylomicron đi vào hệ thống bạch huyết. Hầu hết tất cả các lipid trong chế độ ăn uống được đóng gói trong chylomicron đều đi qua con đường này, và các đặc tính của các mối nối giữa các tế bào nội mô của các xoang bạch huyết có thể thay đổi và ảnh hưởng đến sự hấp thụ chất béo. [13]

Cuối cùng, sinh lý học hiện đại nhấn mạnh vai trò của các lực cơ học. Dòng bạch huyết, sự căng giãn thành mạch và ứng suất cắt kích hoạt các chuỗi tín hiệu trong nội mô, ảnh hưởng đến tính thấm, phản ứng viêm và sự phát triển của mạch máu. Điều này rất quan trọng để hiểu tại sao viêm mãn tính và xơ hóa có thể "tái cấu trúc" hệ thống dẫn lưu bạch huyết và duy trì các triệu chứng. [14]

Bảng 3. Chính xác thì mao mạch bạch huyết vận chuyển những gì ra khỏi mô?

Thành phần đi vào bạch huyết	Nó đến từ đâu?	Tại sao cơ thể lại cần điều này?
Nước và chất điện giải	Dịch lọc huyết tương từ mao mạch máu	Ngăn ngừa phù nề, duy trì thể tích máu
Protein huyết tương và protein ma trận	Khoảng gian bào	Sự trở lại của protein vào máu, cân bằng áp suất thẩm thấu
Tế bào miễn dịch	Mô và vùng viêm xung quanh	Vận chuyển kháng nguyên và tế bào đến các hạch bạch huyết.
Lipid trong chylomicron	Tế bào ruột non	Vận chuyển chất béo từ thức ăn đến các mô
Các chất trung gian gây viêm và mảnh vụn mô	Các điểm tổn thương	Hạn chế viêm nhiễm và duy trì cân bằng nội môi

[15]

Điều hòa và "tính dẻo": cách mao mạch phát triển, thay đổi tính thấm và cách chúng được nhận biết

Nội mô bạch huyết có "bản sắc" phân tử riêng biệt giúp phân biệt nó với nội mô tuần hoàn. Một trong những yếu tố điều hòa quan trọng của bản sắc này là yếu tố phiên mã PROX1: nó rất cần thiết cho sự hình thành các tế bào nội mô bạch huyết trong quá trình phát triển và duy trì chương trình của chúng trong các mô trưởng thành. [16]

Các dấu ấn tế bào nội mô bạch huyết, bao gồm thụ thể hyaluronan LYVE1, thụ thể VEGFR3 và protein podoplanin, được sử dụng cho chẩn đoán và nghiên cứu. Sự kết hợp của các dấu ấn thường đáng tin cậy hơn một dấu ấn đơn lẻ, vì biểu hiện có thể khác nhau giữa các cơ quan và bị thay đổi do viêm nhiễm và sự phát triển của khối u. [17]

Sự phát triển của mạch bạch huyết, hay sự hình thành mạch bạch huyết, phần lớn được kiểm soát bởi trục tín hiệu VEGF C và VEGFR3. Trong quá trình viêm, tổn thương mô và hình thành khối u, trục này có thể được kích hoạt, dẫn đến sự phát triển và tái cấu trúc mạng lưới, có thể đồng thời cải thiện khả năng dẫn lưu hoặc ngược lại, tạo ra các con đường cho sự lan truyền khối u, tùy thuộc vào bối cảnh. [18]

Tính thấm mao mạch cũng được điều chỉnh. Các mối nối "nút" có thể trở nên "chặt chẽ" hơn, và trong các xoang sữa ở ruột, một quá trình "khóa" các mối nối đã được mô tả, làm giảm sự thâm nhập của các hạt lớn và ảnh hưởng đến sự hấp thụ chất béo và hậu quả chuyển hóa của chế độ ăn uống. [19]

Bảng 4. Các dấu hiệu và yếu tố điều hòa của mao mạch bạch huyết

Nhóm	Ví dụ	Chúng được dùng để làm gì?
Cơ quan quản lý danh tính	PROX1	Duy trì chương trình bạch huyết của tế bào
Các dấu hiệu màng	LYVE1, VEGFR3, podoplanin	Xác định các mạch bạch huyết trong mô
Tín hiệu tăng trưởng	VEGF C, VEGF D, VEGFR3	Sự hình thành mạch bạch huyết trong quá trình viêm và phục hồi
Tín hiệu cơ học	ứng suất cắt dòng chảy, sức căng	Điều chỉnh khả năng thấm và phản ứng tải
Tái cấu trúc liên hệ	Kết nối "nút" và "tia chớp"	Kiểm soát sự xâm nhập của dịch và tế bào vào mao mạch.

[20]

Ý nghĩa lâm sàng: từ phù bạch huyết đến chẩn đoán và các công nghệ mới

Hậu quả lâm sàng được biết đến nhiều nhất của rối loạn chức năng mao mạch và mạch bạch huyết là phù bạch huyết, tức là phù bạch huyết mãn tính với sự tích tụ dịch giàu protein và sự co thắt mô dần dần. Theo sự đồng thuận của Hiệp hội Bạch huyết học Quốc tế, một tỷ lệ đáng kể các trường hợp phù bạch huyết là thứ phát, thường xảy ra sau điều trị ung thư bằng cách cắt bỏ hạch bạch huyết hoặc xạ trị; tài liệu này nêu rõ rằng phần lớn các trường hợp phù bạch huyết là thứ phát, khoảng 85%. [21]

Mạng lưới bạch huyết tham gia tích cực vào quá trình viêm: trong các tình trạng viêm mãn tính, nó có thể được tái cấu trúc, và với việc dẫn lưu không đủ, các chất trung gian và tế bào gây viêm tồn tại lâu hơn. Điều này tạo ra một vòng luẩn quẩn, trong đó sưng tấy thúc đẩy viêm nhiễm, và viêm nhiễm làm suy giảm khả năng dẫn lưu và chất lượng mô. [22]

Các mao mạch bạch huyết cũng rất quan trọng trong ung thư học vì chúng là một trong những con đường chính dẫn đến di căn khu vực. Khối u có thể kích thích sự hình thành mạch bạch huyết và do đó làm tăng khả năng tế bào khối u xâm nhập vào các mạch bạch huyết và hạch bạch huyết. [23]

Chẩn đoán các rối loạn bạch huyết dựa vào hình ảnh và xét nghiệm chức năng. Kỹ thuật chụp xạ hình bạch huyết và hình ảnh huỳnh quang sử dụng indocyanine green được sử dụng rộng rãi trong lâm sàng, cho phép đánh giá các đường bạch huyết bề mặt và mô hình dẫn lưu. Chụp mạch bạch huyết cộng hưởng từ, bao gồm các tùy chọn hình ảnh tương phản và động, đang được phát triển cho các cấu trúc sâu hơn, đặc biệt là trong nhu cầu đối với các rò rỉ bạch huyết bẩm sinh và sau phẫu thuật phức tạp. [24]

Liệu pháp điều trị phù bạch huyết thường kết hợp và kéo dài: liệu pháp nén, chăm sóc da, vật lý trị liệu và, khi cần thiết, các kỹ thuật thủ công và phương pháp phẫu thuật tại các trung tâm chuyên khoa. Sự đồng thuận của Hiệp hội Bạch huyết Quốc tế nhấn mạnh rằng sự cải thiện thường đạt được bằng các phương pháp không phẫu thuật, nhưng các dạng mãn tính cần quản lý lâu dài và phòng ngừa các biến chứng, bao gồm nhiễm trùng da và mô mềm. [25]

Bảng 5. Các tình huống lâm sàng điển hình trong đó mao mạch bạch huyết đóng vai trò quan trọng.

Tình huống	Điều gì xảy ra ở cấp độ mạng lưới bạch huyết?	Biểu hiện điển hình
Phù bạch huyết thứ phát sau điều trị ung thư	Giảm khả năng vận chuyển của mạng lưới và các nút mạng.	Sưng chi, cứng khớp, nặng nề
Viêm mô	Sự tái cấu trúc mạch máu và thay đổi tính thấm	Đau, sưng, chậm hồi phục
Sự phát triển của khối u	Kích thích sự hình thành mạch bạch huyết và các đường dẫn lưu.	Di căn đến các hạch bạch huyết vùng.
Hấp thu chất béo kém	Tái cấu trúc các xoang sữa trong ruột	Thay đổi quá trình vận chuyển lipid và tác động chuyển hóa
Rối loạn bạch huyết bẩm sinh	Mạng lưới bạch huyết bất thường và rò rỉ	Phù nề, tràn dịch dưỡng chấp, rò rỉ bạch huyết

[26]

Bảng 6. Các phương pháp đánh giá hệ bạch huyết trong thực tiễn

Phương pháp	Nó thể hiện điều gì?	Khi nó đặc biệt hữu ích
Xạ hình hạch bạch huyết	Sự đào thải và giữ lại chức năng của dược phẩm phóng xạ	Xác nhận tình trạng suy giảm chức năng hệ bạch huyết
Hình ảnh huỳnh quang với indocyanine green	Các mạch máu nông và mô hình dòng chảy	Chẩn đoán sớm, lập kế hoạch điều trị và phẫu thuật
Chụp mạch bạch huyết cộng hưởng từ	Các đường bạch huyết sâu và rò rỉ	Dị tật bẩm sinh phức tạp, rò rỉ sau phẫu thuật
Siêu âm kiểm tra mô mềm	Cấu trúc mô và các dấu hiệu gián tiếp của phù nề	Giám sát độ nén chặt của đất, loại trừ các nguyên nhân khác.
Đánh giá thể tích và thành phần mô	Thể tích chi, sự co rút, xơ hóa	Theo dõi hiệu quả điều trị

[27]