Một biểu hiện của lupus ban đỏ hệ thống là rối loạn quá trình tự hủy tế bào (apoptosis), một quá trình chết tế bào được lập trình sẵn trong quá trình sinh trưởng và hoạt động bình thường, trong đó các tế bào đã già hoặc bị tổn thương sẽ được thải loại gọn gàng.

Sự lan tỏa bệnh

Hệ miễn dịch của bệnh nhân lupus ban đỏ hệ thống sản sinh ra kháng thể chống lại bản thân cơ thể mình, đặc biệt là chống lại các protein trong nhân tế bào. Bệnh được kích hoạt bởi các yếu tố môi trường chưa rõ ràng.

"Tất cả các thành phần quan trọng trong hệ miễn dịch đều tham gia vào cơ chế bệnh [lupus ban đỏ hệ thống]", theo tác giả Rahman, và bệnh này là bệnh tự miễn nguyên mẫu. Hệ miễn dịch luôn phải có 1 sự cân bằng (cân bằng nội môi) giữa sự nhạy cảm vừa đủ để chống lại sự viêm nhiễm, với sự quá nhạy cảm dẫn đến việc tấn công protein của chính cơ thể mình (tự miễn). Theo quan điểm tiến hóa, của tác giả Crow, cộng đồng người cần phải có sự đa dạng về di truyền để chống lại vô số các nguy cơ lây nhiễm; trong đó một số tổ hợp di truyền dẫn đến hiện tượng tự miễn. Những tác nhân trong môi trường thường kích thích bệnh bao gồm tia cực tím, một số loại thuốc, và một số loại virus. Những kích thích này gây ra quá trình tự hủy tế bào và phơi bày DNA, các protein histone, và các loại protein khác, đặc biệt là các thành phần của nhân tế bào. Vì sự đa dạng di truyền trong các thành phần khác nhau của hệ miễn dịch, ở một số người, hệ miễn dịch tấn công các protein trong nhân tế bào và sản sinh ra kháng thể chống lại chúng. Cuối cùng, những phức hợp kháng thể này phá hủy các mạch máu trong một số vùng trọng yếu trong cơ thể, ví dụ như búi mao mạch tiểu cầu của thận; sự tấn công của kháng thể tạo ra bệnh lupus ban đỏ hệ thống. Các nhà nghiên cứu đang xác định các gen, cùng với các protein tạo ra từ các gen đó, và chức năng của chúng trong hệ miễn dịch. Mỗi protein là một mắt xích trong chuỗi phản ứng tự miễn, và các nhà khoa học cũng đang cố gắng tìm ra các loại thuốc có thể phá vỡ những mắt xích đó.[2][33][34]

Bệnh này là một bệnh viêm mãn tính, và được cho là thuộc loại phản ứng quá mẫn loại III (do phức hợp miễn dịch) và có thể liên quan đến cả loại II (phụ thuộc vào kháng thể).[35]

Rối loạn trong quá trình tự hủy tế bào

• Quá trình tự hủy tế bào xảy ra nhiều hơn ở các tế bào bạch cầu đơn nhân và keratinocyte
• Sự biểu hiện của các gen Fas ở bạch cầu lympho B và lympho T cũng tăng lên.
• Có mối tương quan giữa tỉ lệ hủy tế bào lympho và quá trình tiến triển bệnh.

Đại thực bào Tingible body (Tingible body macrophage-TBM) – loại thực bào lớn có ở trung tâm mầm của các hạch bạch huyết thứ cấp – biểu hiện protein CD68 (dấu ấn kháng nguyên đặc trưng trên bề mặt tế bào monocyte/đại thực bào). Những tế bào này thường tiêu hóa các tế bào lympho B bị tự hủy sau khi trải qua siêu đột biến thân (somatic hypermutation). Ở một số bệnh nhân, số lượng TBM giảm đáng kể, và các tế bào này cũng hiếm khi chứa các thành phần của tế bào lympho B bị tự hủy. Đồng thời, phía bên ngoài các tế bào TBM cũng thấy có các nhân bị tự hủy không được tiêu hóa. Những thành phần đó có thể đe dọa sự dung hòa các tế bào lympho B và T. Các tế bào tua trong trung tâm mầm có thể thực bào các thành phần kháng nguyên đó và trình diện nó cho tế bào lympho T và hoạt hóa chúng. Đồng thời, các nhân và chất nhiễm sắc (chromatin) bị tự hủy cũng có thể bám vào bề mặt của các tế bào tua trong nang (follicular dendritic cell) vì thế chúng có thể hoạt hóa một số tế bào lympho B nhạy cảm với protein của chính mình do quá trình siêu đột biến thân ngẫu nhiên tạo ra.[36]

Giảm khả năng thải loại tế bào chết

Cơ chế chính xác của sự hình thành bệnh lupus ban đỏ hệ thống vẫn chưa rõ ràng, vì có sự đóng góp của rất nhiều yếu tố. Ngoài những nguyên nhân nói trên, khả năng thải loại các tế bào chết bị giảm sút cũng có thể là một nguyên nhân. Sự giảm sút này bao gồm: giảm hoạt động thực bào, thiếu các thành phần huyết thanh và tăng quá trình tự hủy tế bào.

Các tế bào bạch cầu đơn nhân (monocyte) tách triết từ máu toàn phần của bệnh nhân lupus ban đỏ hệ thống có ít dấu ấn CD44 trên bề mặt (các dấu ấn này liên quan đến việc tiêu hóa các tế bào tự hủy). Đa số các tế bào monocyte và đại thực bào tingible body (TBM) (có trong trung tâm mầm của các hạch bạch huyết) thậm chí còn biểu hiện các dạng hình thái khác thường: chúng nhỏ hơn hoặc hiếm hơn và chết sớm hơn. Các thành phần huyết thanh (như bổ thể, protein phản ứng C - C-reactive protein (CRP), và một số glycoprotein có vai trò trong hoạt động thực bào) cũng thường biến mất, giảm số lượng hoặc hoạt động không hiệu quả.

Việc thải loại các tế bào tự hủy là một chức năng quan trọng đối với những cơ thể đa bào. Nó dẫn đến quá trình tự hủy và cuối cùng là hoại tử thứ cấp tế bào nếu khả năng này bị giảm sút. Những tế bào hoại tử giải phóng các mảnh nhân tế bào. Những mảnh nhân đó có thể là những kháng nguyên tự miễn và là dấu hiệu nguy hiểm trong nội môi, dẫn đến sự trưởng thành của các tế bào tua (DC), vì tế bào đã mất sự toàn vẹn của màng. Sự xuất hiện nhiều tế bào tự hủy cũng gây ra việc thải loại không hiệu quả. Nó làm của tế bào tua trưởng thành và trình diện các kháng nguyên nội bào, thông qua các phân tử MHC.Sự tự miễn có thể là kết quả của việc trình diện rộng rãi các kháng nguyên tự miễn trong nhân và thành phần nội bào sinh ra từ các tế bào tự hủy chậm hoặc hoại tử thứ phát. Sự dung hòa của tế bào lympho B and T đối với các tế bào tự hủy cũng không còn, tế bào lympho bị hoạt hóa bởi các kháng nguyên tự miễn này; quá trình viêm và việc sản xuất kháng thể tự miễn bới các tế bào plasma được khởi động. Việc giảm khả năng thải loại tế bào tự hủy trên da cũng diễn ra ở những bệnh nhân bị lupus ban đỏ dạng đĩa.[37]

Sự tích tụ tại trung tâm mầm

Ở người bình thường, những tế bào lympho bị tự hủy sẽ được các tế bào thực bào chuyên trách và các đại thực bào tingible body (TBM) tiêu hóa ở trung tâm mầm, vì thế không có sự tự hủy tự do và không tồn tại chất nào có thể trở thành kháng nguyên tự miễn. Ở một số người bị lupus ban đỏ hệ thống, có thể quan sát thấy sự tích tụ các mảnh rác tế bào tự hủy ở trung tâm mầm vì việc thải loại các tế bào tự hủy bị giảm sút. Gần giống với các TBM, các tế bào tua trong nang (FDC) có mặt tại trung tâm mầm gắn các mảnh kháng nguyên lên bề mặt của chúng và (ngược lại với các tế bào tua trưởng thành từ tủy xương) không tiêu hóa mà cũng không trình diện các kháng nguyên đó bằng các phân tử MHC của chúng.

Các tế bào lympho B tự miễn có thể vô tình sinh ra trong quá trình siêu đột biến thân và di chuyển tới vùng sáng của trung tâm mầm. Các tế bào đó nếu ngẫu nhiên trưởng thành thì thường cũng không nhận được tín hiệu sống từ các kháng nguyên trên tế bào tua trong nang, và vì thế bị loại bỏ bởi quá trình tự hủy. Trong trường hợp giảm sút khả năng thải loại, các mảnh nhân tế bào tự hủy tích tụ tại vùng sáng của trung tâm mầm và gắn với các tế bào tua trong nang. Chúng trở thành dấu hiệu sống cho các tế bào lympho B tự miễn trong trung tâm mầm. Sau khi di chuyển đến vùng vỏ trung tâm mầm, các tế bào B tự miễn đòi hỏi phải có thêm các tín hiệu sống từ các tế bào lympho T tự miễn, nếu có tín hiệu đó chúng sẽ kích thích sự trưởng thành của các tế bào plasma và tế bào B nhớ, và từ đó dẫn đến bệnh tự miễn trên hệ thống cơ thể và trở thành mãn tính.

Sự tự miễn chống lại các ribonucleoprotein trong nhân (nRNP)

Kháng thể tự miễn chống lại ribonucleoprotein trong nhân (nRNP) A và C đầu tiên chỉ tấn công các motif giàu proline. Các kháng thể này sau đó bám lan sang các epitope khác. Sự tương đồng và phản ứng chéo giữa các mục tiêu ban đầu của kháng thể tự miễn kháng nRNP và Sm (Sm là viết tắt của Smith - tên một bệnh nhân chết vì bệnh lupus ban đỏ hệ thống, người ta đã tìm ra kháng nguyên Sm ở mô của cô và kháng nguyên đó đã trở thành nguyên lý để xét nghiệm bệnh này) cho thấy cơ chế tương đồng và điểm tập trung của sự lan tỏa epitope giữa các phân tử.[38]

Các cơ chế khác

Sản phẩm của gen HMGB1 biểu hiện nhiều hơn trong huyết thanh của người và chuột bị lupus ban đỏ hệ thống, High Mobility Group Box 1 (HMGB1) là một loại protein trong nhân tế bào tham gia vào cấu trúc của chromatin và điều hòa việc phiên mã. Gần đây có nhiều bằng chứng cho thấy HMGB1 tham gia vào cơ chế của các bệnh viêm mãn tính và bệnh tự miễn vì có chức năng trong việc kích thích miễn dịch và quá trình trước viêm.[39]