Tế bào gốc tiết lộ manh mối mới về lão hóa đã chỉ ra rằng khả năng xử lý và loại bỏ các chất thải sinh học của tế bào gốc trong cơ thể suy giảm dần theo thời gian. Sự suy giảm này không chỉ làm sáng tỏ cơ chế lão hóa mà còn mang đến hy vọng trong việc nghiên cứu các phương pháp can thiệp nhằm làm chậm hoặc thậm chí đảo ngược quá trình này.
Bài viết này được viết dưới sự hướng dẫn chuyên môn của các bác sỹ thuộc Trung tâm Công nghệ cao Vinmec.
1. Vai trò của tế bào gốc trong máu và sự suy giảm chức năng
Những nghiên cứu gần đây đặc biệt quan tâm đến tế bào gốc máu – loại tế bào có khả năng tái tạo các tế bào máu đỏ, bạch cầu và tiểu cầu để duy trì sức khỏe cơ thể. Theo thời gian, chức năng của tế bào gốc tạo máu suy giảm, dẫn đến các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như ung thư máu, thiếu máu, rối loạn đông máu và suy giảm miễn dịch.
Các nghiên cứu này tập trung vào cách tế bào gốc xử lý các loại "rác thải" sinh học, đặc biệt là các protein lỗi được sản xuất trong quá trình hoạt động của tế bào.
2. Tế bào gốc tiết lộ manh mối mới về lão hóa
2.1 Sự tích tụ protein lỗi và ảnh hưởng đến tế bào gốc
Tế bào trong cơ thể sản xuất khoảng 20.000 loại protein đặc biệt để thực hiện các chức năng như tiêu hóa hay tiêu diệt khối u. Tuy nhiên, quá trình này không hoàn hảo, dễ dẫn đến việc tạo ra các protein lỗi – ví dụ, protein bị thiếu hoặc thừa axit amin hoặc có cấu trúc sai lệch. Những protein lỗi này có thể tích tụ, gây rối loạn chức năng hoặc trở nên độc hại. Một số bệnh như Alzheimer có liên quan đến sự tích tụ của protein lỗi trong cơ thể.
Tế bào máu trưởng thành thường có vòng đời ngắn, nhưng những tế bào này hoạt động rất mạnh mẽ, liên tục sản xuất protein mới. Trong khi đó, tế bào gốc máu phải đối mặt với thách thức lớn hơn: chỉ một lượng nhỏ protein lỗi cũng có thể gây tổn hại nghiêm trọng. Vì vậy, việc kiểm soát "rác thải" protein là yếu tố sống còn để tế bào gốc tồn tại lâu dài.
2.2 Phát hiện mới: Cách tế bào gốc xử lý protein lỗi
Một tế bào gốc khỏe mạnh kiểm soát nghiêm ngặt quá trình sản xuất và tiêu hủy protein để duy trì trạng thái cân bằng (homeostasis). Tuy nhiên, khả năng này sẽ giảm dần theo tuổi tác. Trong các nghiên cứu, nhóm những nhà khoa học đã so sánh tế bào gốc máu ở chuột non và chuột già.
Kết quả cho thấy tế bào gốc máu không phá hủy rác thải ngay lập tức như giả định trước đây. Thay vào đó, các tế bào gốc sẽ lưu trữ protein lỗi thành từng cụm (aggresome) và chỉ tái chế khi cần thiết, nhằm duy trì sự ổn định. Tuy nhiên, ở chuột già (2 năm tuổi), hệ thống này gần như ngừng hoạt động. Chỉ 5% tế bào gốc ở chuột già có khả năng hình thành các cụm protein, so với 70% ở chuột non. Lúc này, tế bào gốc chuyển sang sử dụng hệ thống proteasome – một cơ chế phá hủy protein kém hiệu quả hơn.
2.3 Hậu quả của sự suy giảm hệ thống xử lý rác thải
Ở chuột già được chỉnh sửa gen để không thể lưu trữ protein lỗi, số lượng tế bào gốc trong tủy xương giảm đến 4 lần. Điều này cho thấy tế bào gốc lão hóa nhanh hơn và khả năng tái tạo bị tổn hại nghiêm trọng.
3. Tế bào gốc tiết lộ manh mối mới về lão hóa mở ra hướng đi mới cho liệu pháp chống lão hóa
Những phát hiện mới về sự khác biệt trong hoạt động của enzyme ở tế bào gốc tiết lộ manh mối mới về lão hóa cũng như mang đến cái nhìn sâu sắc về cơ chế chống lão hóa, mở ra hướng đi mới cho y học tái tạo. Khác với những giả định trước đây, nghiên cứu này chỉ ra rằng cách thức tế bào gốc quản lý rác thải protein có vai trò quan trọng hơn chúng ta từng nghĩ.
3.1 Điều chỉnh cơ chế xử lý rác thải của tế bào gốc
Trước khi thực hiện nghiên cứu này, các nhà khoa học đã từng nghĩ việc tăng cường hoạt động của proteasome – hệ thống phá hủy protein – sẽ là cách hiệu quả để cải thiện chức năng tế bào gốc trong y học tái tạo. Tuy nhiên, các nghiên cứu lại cho thấy tế bào gốc trẻ, khỏe mạnh không tiêu hủy protein lỗi ngay lập tức mà lưu trữ những protein tại một "trung tâm lưu trữ" trước khi tái chế.
Cách tiếp cận này giúp tế bào duy trì sự ổn định và kiểm soát tốt hơn quá trình sản xuất protein. Theo các chuyên gia, hiểu được cơ chế này đòi hỏi một cách tiếp cận tinh tế hơn để giải mã các cơ chế kiểm soát chất lượng protein trong quá trình lão hóa.
3.2 Sự thay đổi hành vi của tế bào gốc già
Một câu hỏi lớn được đặt ra là tại sao tế bào gốc già lại thay đổi cách xử lý protein lỗi. Theo các nhà nghiên cứu , điều này có thể liên quan đến sự thay đổi hình thái của tế bào khi lão hóa. Ở trạng thái khỏe mạnh, tế bào thường không đối xứng, với các thành phần được phân tách rõ ràng – trạng thái này được gọi là “phân cực.” Tuy nhiên, khi tế bào gốc mất đi sự phân cực, khả năng chuyển rác thải đến trung tâm lưu trữ cũng bị ảnh hưởng.
Các phòng thí nghiệm hiện đang phát triển các loại thuốc giúp duy trì sự phân cực tế bào. Các nhà khoa học từng công bố một nghiên cứu về việc làm giảm hoạt động của một enzyme quá mức đã giúp khôi phục sự phân cực ở tế bào gốc chuột. Khi được cấy ghép vào những con chuột suy giảm miễn dịch, tế bào gốc trẻ hóa này đã kéo dài tuổi thọ trung bình của chuột thêm 12 tuần, tương đương 10%. Các nhà nghiên cứu cho rằng liệu pháp này không chỉ cải thiện chất lượng máu mà còn giúp chuột sống lâu và khỏe mạnh hơn.
3.3 Khả năng phát triển thuốc hỗ trợ tế bào gốc
Các nhà nghiên cứu hình dung việc phát triển một loại thuốc có khả năng duy trì hoạt động xử lý rác thải protein của tế bào gốc. Mặc dù cơ chế cụ thể vẫn chưa được làm rõ, nghiên cứu hiện tại đã cung cấp những manh mối quan trọng để tiếp tục khai thác. Họ cho rằng việc phát hiện ra rằng hệ thống xử lý rác thải của tế bào gốc suy yếu theo tuổi tác là bước đột phá, bởi việc này giúp xác định những vấn đề cần khắc phục.
3.4 Nguy cơ tiềm ẩn và hướng đi mới
Các nhà nghiên cứu cũng cảnh báo rằng việc duy trì hoạt động lâu dài của tế bào gốc có thể làm tăng nguy cơ phát triển ung thư. Ở trạng thái già, tế bào thường kích hoạt các gen ngăn ngừa khối u, dẫn đến việc ức chế chức năng tế bào gốc. Hỗ trợ tế bào gốc tồn tại lâu hơn có thể vô tình tạo điều kiện cho tế bào ung thư phát triển.
Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng có một cách tiếp cận cân bằng hơn – hỗ trợ tế bào gốc loại bỏ rác thải một cách từ tốn và ổn định từ đó có thể giúp ngăn chặn các chuỗi hiệu ứng dẫn đến ung thư hoặc các bệnh lý liên quan đến tuổi già. Họ nhận định nếu có thể ngăn chặn một số thay đổi này, rất có thể những nghiên cứu này sẽ giúp ngăn ngừa được nhiều bệnh lý liên quan đến lão hóa, từ đó cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân một cách hiệu quả hơn.
Để đặt lịch khám tại viện, Quý khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đặt lịch trực tiếp TẠI ĐÂY. Tải và đặt lịch khám tự động trên ứng dụng MyVinmec để quản lý, theo dõi lịch và đặt hẹn mọi lúc mọi nơi ngay trên ứng dụng.
