Đầu năm ngoái, các bệnh viện dành cho trẻ em trên khắp Thành phố New York đã phải xoay sở để đối phó với đợt bùng phát COVID-19 thảm khốc.

Cô Betsy Herold, bác sĩ bệnh truyền nhiễm nhi khoa, người đứng đầu phòng thí nghiệm virus học tại Đại học Y Albert Einstein, cho biết: “Tất cả chúng tôi đều phải nhanh chóng học cách chăm sóc người lớn. Lý do là trong khi các bệnh viện trên toàn thành phố tấp nập bệnh nhân thì các khoa nhi lại khá yên ắng. Trẻ em bằng cách nào đó đã được bảo vệ khỏi những điều tồi tệ nhất của căn bệnh này".

Dữ liệu do Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Mỹ (CDC) thu thập từ các bệnh viện trên toàn quốc cho thấy những người dưới 18 tuổi chiếm ít hơn 2% số ca nhập viện do COVID-19, ước tính vào khoảng 3.649 trẻ em từ tháng 3/2020 đến cuối tháng 8/2021. Có một số trẻ em mắc bệnh nặng và hơn 420 trẻ đã chết ở Mỹ, nhưng phần lớn những người mắc bệnh nặng vẫn là người lớn.

Điều này khiến COVID-19 trở nên khác biệt. Đối với hầu hết các loại virus khác, từ cúm đến virus hợp bào hô hấp, trẻ nhỏ và người lớn tuổi thường dễ bị tổn thương nhất. Rủi ro của các kết quả xấu theo độ tuổi có thể được biểu thị bằng một đường cong hình chữ U.

Nhưng với COVID-19, hầu như trẻ em được miễn dịch khá tốt. Ông Kawsar Talaat, một bác sĩ bệnh truyền nhiễm tại Trường Y tế Công cộng Johns Hopkins Bloomberg ở Baltimore, Maryland, cho biết điều đó là hoàn toàn đáng chú ý. "Một trong những điều đáng mừng của đại dịch này là trẻ em gần như không bị ảnh hưởng". ông nói.

Tuy nhiên, hiện tượng này không hoàn toàn gây ngạc nhiên cho các nhà miễn dịch học. Với các loại virus khác, người lớn có lợi thế về kinh nghiệm. Thông qua việc nhiễm trùng hoặc tiêm phòng trước đó, hệ thống miễn dịch của họ đã được huấn luyện để đối phó với các mầm bệnh trông giống nhau.

Những đột biến của SARS-CoV-2 cho thấy rằng trẻ em kiểm soát tốt hơn một cách tự nhiên so với người lớn. Ông Dusan Bogunovic, nhà di truyền học và miễn dịch học tại Trường Y Icahn tại Mount Sinai, thành phố New York, cho biết: “Chúng tôi luôn coi trẻ em là nơi sản xuất mầm bệnh. Nhưng không phải vì hệ thống miễn dịch của chúng không hiệu quả, mà là vì cơ thể chúng thiếu kinh nghiệm", ông nói.

Tại sao trẻ em kiểm soát SARS-CoV-2 tốt hơn người lớn?

Nghiên cứu gần đây tiết lộ rằng lý do trẻ em chống chọi tốt với COVID-19 có thể nằm ở phản ứng miễn dịch bẩm sinh, phản ứng thô bạo nhưng nhanh chóng của cơ thể đối với mầm bệnh. Cô Herold nói rằng trẻ em dường như có một phản ứng bẩm sinh “đã phát triển và sẵn sàng hoạt động chống lại COVID-19”. Nhưng cô nói thêm rằng cần có thêm nhiều nghiên cứu để hỗ trợ đầy đủ giả thuyết đó.

Sự xuất hiện của biến thể Delta đã khiến việc tìm kiếm câu trả lời trở nên phức tạp hơn. Các báo cáo cho thấy ở Mỹ và các nơi khác, trẻ em bắt đầu chiếm tỷ lệ lớn hơn trong các ca nhiễm trùng và nhập viện. Những xu hướng này có thể là do tốc độ lây truyền cao của Delta và thực tế là nhiều người trưởng thành hiện được bảo vệ bằng vắc xin.

Hiện tại, không có bằng chứng rõ ràng nào cho thấy trẻ em dễ bị tổn thương hơn hoặc bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi biễn thể Delta so với các biến thể trước đó. Nhưng SARS-CoV-2, giống như tất cả các loại virus, nó liên tục biến đổi và trở nên mạnh hơn trong việc lẩn tránh sự phòng thủ của vật chủ.

Bà Lael Yonker, bác sĩ nhi khoa tại Bệnh viện Đa khoa Massachusetts ở Boston cho biết: “Chúng tôi không chú ý nhiều đến sự khác biệt liên quan đến tuổi tác trong các phản ứng miễn dịch bởi vì nó không có ý nghĩa lâm sàng lớn trước đây. Nhưng COVID-19 đã nhấn mạnh rằng chúng ta cần hiểu rõ hơn về những khác biệt này”.

Lúc đầu, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng trẻ em chỉ đơn giản là không bị nhiễm bệnh thường xuyên. Nhưng dữ liệu cho thấy rằng trẻ em dưới 10 tuổi có thể ít nhạy cảm với virus hơn một chút.

Học viện Nhi khoa Mỹ phát hiện ra rằng, cho đến cuối tháng trước, khoảng 15% tổng số ca nhiễm COVID-19 ở nước này là ở những người dưới 21 tuổi, tức hơn 4,8 triệu người trẻ tuổi. Và một cuộc khảo sát ở Ấn Độ đã kiểm tra mọi người về kháng thể chống lại SARS-CoV-2, được tạo ra sau khi nhiễm trùng hoặc tiêm chủng, cho thấy hơn một nửa số trẻ em từ 6–17 tuổi, và 2/3 dân số nói chung, có kháng thể có thể phát hiện được.

Rõ ràng là trẻ em đang bị nhiễm bệnh và có thể virus không thể nhân lên ở chúng như ở người lớn. Một số nhà nghiên cứu đề xuất rằng trẻ em có thể có ít thụ thể ACE2 hơn, tế bào chủ mà virus sử dụng để xâm nhập và lây nhiễm các tế bào.

Trong một phân tích, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng trẻ sơ sinh cho đến thanh thiếu niên có thể có tải lượng virus cao, đặc biệt là ngay sau khi bị nhiễm bệnh. Ông Yonker, người đứng đầu cuộc nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi cũng phát hiện ra virus sống bên trong những đối tượng này, có nghĩa là những cá thể này cũng có khả năng lây nhiễm".

Một đề xuất khác là trẻ em, những người dường như bị khụt khịt quanh năm, có thể tiếp xúc nhiều hơn với các dạng virus Corona khác gây ra cảm lạnh thông thường, và do đó có một đội kháng thể luôn sẵn sàng với một số khả năng chống lại COVID-19. Nhưng sức nặng của bằng chứng cho thấy rằng người lớn cũng có khả năng miễn dịch này. Đáng chú ý là các kháng thể 'phản ứng chéo' này không cung cấp bất kỳ biện pháp bảo vệ đặc biệt nào.

Sau khi giảm phần lớn những giả thuyết này, cô Herold và các đồng nghiệp của cô bắt đầu xem xét liệu có điều gì đó cụ thể trong phản ứng miễn dịch của trẻ em mang lại lợi ích cho chúng hay không.

COVID-19 sẽ trở thành căn bệnh của giới trẻ?

Một số manh mối đã tồn tại trong máu của những người đã bị nhiễm bệnh. Trong một nghiên cứu so sánh 65 cá nhân dưới 24 tuổi với 60 người lớn tuổi, cô Herold và các đồng nghiệp của cô phát hiện ra rằng nhìn chung, những bệnh nhân trẻ hơn (có các triệu chứng nhẹ hơn) tạo ra mức độ kháng thể tương tự như nhóm già hơn.

Những người trẻ có mức độ các kháng thể và tế bào chuyên biệt liên quan đến phản ứng miễn dịch thích ứng thấp hơn. Cụ thể, trẻ em có mức kháng thể 'trung hòa' thấp hơn để ngăn chặn SARS-CoV-2 lây nhiễm tế bào.

Ngược lại, chúng có hàm lượng protein truyền tín hiệu interferon-γ và interleukin-17 cao hơn, giúp cảnh báo hệ thống miễn dịch về sự xuất hiện của mầm bệnh. Chúng có thể được tạo ra bởi các tế bào lót đường thở, và có liên quan đến trung gian miễn dịch bẩm sinh.

Cô Herold nghi ngờ rằng những đứa trẻ có phản ứng miễn dịch thích ứng kém mạnh mẽ hơn vì phản ứng bẩm sinh của chúng hiệu quả hơn trong việc loại bỏ mối đe dọa. Theo cô, phản ứng thích ứng quá mức ở người lớn có thể gây ra một số biến chứng trong COVID-19.

Một nghiên cứu khác của các nhà nghiên cứu ở Hồng Kông về người lớn và trẻ em bị nhiễm SARS-CoV-2 cũng phát hiện ra rằng phản ứng thích nghi đặc biệt của tế bào T ít mạnh hơn ở trẻ em, cho thấy rằng có điều gì đó đã xảy ra trước đó khiến các tế bào T ít phải hoạt động hơn, bà Sophie Vaolkenburg, đồng tác giả nghiên cứu tại Đại học Hồng Kông, cho biết sự khác biệt.

Tuy nhiên, các yếu tố khác như giảm viêm và phản ứng thích ứng có mục tiêu hơn cũng có thể quan trọng. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những đứa trẻ bị nhiễm bệnh có mức độ bạch cầu đơn nhân thấp hơn, bao gồm cả bạch cầu đơn nhân gây viêm hoạt động như một cầu nối giữa hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thích ứng. Nhưng những đứa trẻ này có mức tế bào trợ giúp nang T cao hơn, điều rất quan trọng để tạo ra phản ứng kháng thể sớm.

Cô Herold và các đồng nghiệp đã cố gắng đo lường trực tiếp hơn phản ứng bẩm sinh ở trẻ em. Họ lấy gạc mũi họng của những người đến cấp cứu, trong đó có 12 trẻ em mắc bệnh nhẹ hơn và 27 người lớn, trong đó có một số người đã tử vong. Những đứa trẻ có mức độ các protein tín hiệu như interferon và interleukin cao hơn hẳn.

Cô Yonker cho biết, một loại tế bào miễn dịch rộng lớn có thể đóng một vai trò quan trọng ở trẻ em là các tế bào lymphoid bẩm sinh, một trong những tế bào đầu tiên phát hiện tổn thương mô và tiết ra các protein báo hiệu giúp điều chỉnh các phản ứng miễn dịch bẩm sinh và thích ứng. Trong một nghiên cứu, Yonker và các đồng nghiệp phát hiện ra rằng số lượng tế bào lymphoid bẩm sinh trong máu của những người không có COVID-19 giảm theo tuổi tác và thấp hơn ở nam giới, phản ánh nguy cơ mắc bệnh trầm trọng. 

So với người lớn, trẻ em bị nhiễm SARS-CoV-2 gần đây cũng được phát hiện có mức độ hoạt hóa của bạch cầu trung tính cao hơn, những tế bào đang ở tuyến đầu để phản ứng với những kẻ xâm lược. Cô Melanie Neeland, một nhà miễn dịch học tại Viện Nghiên cứu Trẻ em Murdoch (MCRI) ở Melbourne, cho biết những tế bào này cũng hoạt động kém dần đi theo tuổi tác.

Các tế bào biểu mô lót bên trong mũi cũng có thể điều phối phản ứng nhanh. Ở trẻ em, những tế bào này có các thụ thể có thể nhận ra các phân tử thường thấy trong mầm bệnh. Đặc biệt, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng trẻ em có biểu hiện gen mã hóa MDA5, một thụ thể nhận biết SARS-CoV-2 cao hơn đáng kể so với người lớn. Sau khi phát hiện virus xâm nhập, các tế bào này ngay lập tức kích hoạt sản xuất interferon.

Đồng tác giả nghiên cứu Roland Eils, một nhà khoa học về gen tính toán tại Viện Y tế Berlin, cho biết: “Đối với người lớn chúng ta, phải mất hai ngày để tăng cường hệ thống phòng thủ của virus lên mức mà chúng ta có thể thấy từ ngày đầu tiên với trẻ em. Chính độ trễ thời gian tạo nên sự khác biệt giữa trẻ em và người lớn”.

Khi đại dịch bùng phát, các nhà nghiên cứu lo lắng rằng virus có thể phát triển theo những cách nhằm cản trở một số cơ chế bảo vệ bẩm sinh của trẻ em. Một số nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng biến thể Alpha, vốn thống trị ở một số nơi trên thế giới trong một thời gian, đã phát triển các thủ thuật cho phép ngăn chặn phản ứng miễn dịch bẩm sinh của cơ thể. Họ lo lắng rằng biến thể Delta cũng có thể làm như vậy.

Hiện tại, số trẻ em nhập viện gia tăng ở các vùng có Delta lưu hành dường như là kết quả của khả năng lây nhiễm được tăng cường ở mọi lứa tuổi, cùng với thực tế là nhiều người lớn đã được tiêm chủng hoặc đã bị nhiễm SARS-CoV-2. Nhưng các nhà nghiên cứu vẫn đang theo dõi cẩn thận.