Tế bào gốc não trẻ hóa có thể là chìa khóa cho các phương pháp điều trị MS trong tương lai
Các nhà khoa học đã tìm ra cách làm cho các tế bào gốc não già ở chuột trở nên trẻ trung hơn. Khám phá có thể dẫn đến các phương pháp điều trị cải thiện cho các bệnh liên quan đến lão hóa làm suy giảm não và hệ thần kinh.
Nghiên cứu liên quan đến tế bào tiền thân oligodendrocyte (OPC), là một loại tế bào gốc, hay còn gọi là tế bào chưa trưởng thành. OPCs rất cần thiết cho hoạt động lành mạnh của não và phần còn lại của hệ thần kinh trung ương.
Các OPC trưởng thành, hoặc biệt hóa, thành các tế bào oligodendrocytes, là những tế bào tạo ra vỏ myelin bao quanh các sợi thần kinh và lưu giữ các tín hiệu điện mà chúng mang theo.
Sự phá hủy myelin là một đặc điểm phân biệt của bệnh đa xơ cứng (MS) và những thay đổi liên quan đến lão hóa đối với OPC góp phần vào quá trình này. Lão hóa cũng có thể làm giảm chức năng OPC ở những người khỏe mạnh.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge ở Vương quốc Anh phát hiện ra rằng sự gia tăng độ cứng trong não lão hóa làm suy yếu chức năng của OPCs.
Khi họ cấy các OPC từ chuột già vào não của chuột trẻ hơn, các OPC già bắt đầu hoạt động giống như OPC trẻ.
Sự thắt chặt của ngách tế bào gốc
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã xác định rằng sự mất chức năng trong OPC là kết quả của một điều gì đó xảy ra trong môi trường vi mô của chúng, hay còn gọi là “niche” tế bào gốc.
“Ở đây chúng tôi hiển thị,” các tác giả viết trong một Thiên nhiên "rằng vi môi trường OPC cứng lại theo tuổi tác và sự thay đổi cơ học này đủ để gây ra sự mất chức năng liên quan đến tuổi tác của các OPC."
Có vẻ như ngách tế bào gốc phản ánh những thay đổi liên quan đến lão hóa trong “tín hiệu hóa học và cơ học” mà nó gửi đến các OPC nằm trong đó.
Một khi các OPC già cỗi được cấy ghép cảm thấy rằng chúng đang ở trong một môi trường trẻ trung và mềm mại hơn, chúng bắt đầu hoạt động giống như những OPC trẻ trung, mạnh mẽ hơn.
Để khám phá chi tiết hơn những gì đang diễn ra, nhóm đã tiến hành một số thí nghiệm trong phòng thí nghiệm với OPC và “giá đỡ sinh học và tổng hợp để bắt chước độ cứng của não trẻ”.
'Trẻ hóa về mặt phân tử và chức năng'
Các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng khi chúng lớn lên OPCs già đi trên các giá đỡ bằng vật liệu mềm, chúng bắt đầu hoạt động giống như các OPC trẻ trung hơn.
Các OPC lâu đời được “trẻ hóa về mặt phân tử và chức năng” do nằm trên vật liệu mềm hơn.
Ngược lại, việc đặt các OPC non trên các giá đỡ bao gồm vật liệu cứng hơn, khiến chúng hoạt động giống như các OPC cũ hơn.
Đồng tác giả nghiên cứu cao cấp, Tiến sĩ Kevin J. Chalut, cho biết: “Chúng tôi bị cuốn hút khi thấy rằng khi chúng ta còn trẻ, các tế bào gốc não hoạt động trên vật liệu cứng, các tế bào trở nên rối loạn chức năng và mất khả năng tái tạo, và thực tế đã bắt đầu hoạt động giống như các tế bào già cỗi. "
Tiến sĩ Chalut làm việc tại Khoa Vật lý và Viện Tế bào gốc tại Đại học Cambridge.
Tuy nhiên, ông nhận thấy rằng phát hiện thú vị hơn là nhìn thấy các OPC cũ phát triển trong vật liệu mềm và cách “chúng bắt đầu hoạt động giống như các tế bào trẻ - nói cách khác, chúng được trẻ hóa”.
Ông cho biết thêm: “Điều này gợi ý một cách mới để khắc phục sự mất chức năng liên quan đến tuổi tác trong hệ thống tế bào gốc quan trọng này.
Piezo1 báo hiệu độ cứng thích hợp
Cuộc điều tra sâu hơn đã khiến Tiến sĩ Chalut và các đồng nghiệp của ông tập trung vào “kênh ion phản ứng cơ học” được gọi là Piezo1, một loại protein nằm trên bề mặt của OPC. Họ phát hiện ra rằng Piezo1 cho OPC biết liệu thị trường ngách của họ là cứng hay mềm.
Khi họ kiểm tra phản ứng của các OPC già thiếu Piezo1, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng các tế bào gốc hoạt động giống như các OPC trẻ trung, ngay cả khi chúng đang phát triển trên vật liệu giàn giáo cứng hơn.
Họ cũng phát hiện ra rằng việc xóa Piezo1 trong OPCs trong não của những con chuột già đã dẫn đến việc các tế bào gốc hoạt động như trẻ trở lại. Các tế bào tiếp tục khả năng tái sinh bình thường.
MS Society, một tổ chức từ thiện đã đăng ký ở Anh và xứ Wales ở Anh, đã tài trợ một phần cho nghiên cứu. Giám đốc nghiên cứu của họ, Tiến sĩ Susan Kohlhaas, nói rằng những phát hiện này “có ý nghĩa quan trọng” đối với việc điều trị MS.
“MS không ngừng, đau đớn và tàn tật, và các phương pháp điều trị có thể làm chậm và ngăn ngừa sự tích tụ của khuyết tật theo thời gian là rất cần thiết.”
Tiến sĩ Susan Kohlhaa
