Phát hiện ra thuốc hỗ trợ duy trì quần thể tế bào gốc – liệu pháp mới trong ngăn ngừa lão hóa da

Viết bởi huib - 09/12/2019

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

Tags

Viện Công nghệ sinh học

Mặc dù có ngành công nghiệp chăm sóc da trị giá hàng tỷ đô la và rất nhiều tuyên bố tiếp thị, nhưng hiện nay chưa có biện pháp nào để ngăn cản sự lão hóa của làn da. Tác động của tia UV và những yếu tố liên quan tới tuổi tác làm suy giảm tế bào có khả năng tái tạo ở da hay còn gọi là tế bào gốc và hiện nay chưa có biện pháp làm chậm quá trình này. Tuy nhiên một công bố mới đây trên tạp chí Nature đã đưa ra một cách nhìn mới về sự suy giảm tế bào gốc và cách thức có thể làm ngăn cản quá trình trên. Nghiên cứu này được thực hiện bới giáo sư Emi Nishimura, một chuyên gia về sinh học tế bào gốc tại trường Đại học Y và Nha khoa Tokyo, Nhật Bản. Giáo sư Nishimura chỉ ra rằng quá trình lão hóa và tiếp xúc với tia cực tím làm suy giảm khả năng sinh collagen ở tế bào gốc, dẫn đến tế bào gốc bị suy yếu và không giữ được đặc điểm của tế bào gốc.

Giáo sư David Fisher từ đại học Y Harvard, một thành viên của nhóm nghiên cứu đã phát biểu đây là một nghiên cứu tuyệt vời, không chỉ nâng cao sự hiểu biết về kiến thức khoa học mà còn hỗ trợ thúc đẩy sự trẻ trung của làn da.

Về cơ bản da của chúng ta chia thành hai phần: lớp biểu bì ở trên và lớp hạ bì ở dưới. Lớp biểu bì là phần ở bên ngoài gồm nhiều lớp tế bào và lớp hạ bì bao gồm bao gồm mô liên kết, nang lông, mạch máu và tuyến mồ hôi. Ở người bình thường lớp biểu bì trên cùng liên tục bị bong ra và được thay thế từ một nhóm tế bào gốc tự phục hồi. Những tế bào gốc này có rễ neo chúng vào một mảnh mô mỏng gọi là màng đáy kết nối lớp biểu bì và lớp hạ bì. Sự neo vào màng đáy là yêu cầu quan trọng để duy trì khả năng tự phân chia và biệt hóa thành tế bào trưởng thành.

Thông thường các tế bào gốc trong lớp biểu bì phân chia theo chiều ngang nhưng cũng có khi chúng phân chia theo chiều dọc để tạo ra những tế bào mới có khả năng biệt hóa thành tế bào trưởng thành và được đẩy lên qua các lớp biểu bì. Cách thay thế tế bào già ở đỉnh biểu bì bằng các tế bào trẻ hơn từ phía dưới, giải thích cách các vết cắt lành và làn da trẻ trung. Tuy nhiên, khi mọi người già đi, nhóm tế bào gốc trở nên cạn kiệt và sự di chuyển của tế bào chậm lại, cuối cùng khiến cho làn da dần lão hóa. Câu hỏi mà nhóm nghiên cứu đang cố gắng giải quyết, là tại sao có ít tế bào hơn? Tại sao chúng ta mất tế bào gốc khi chúng ta già đi? Kết quả nghiên cứu gợi ý rằng các tế bào gốc phân chia theo chiều dọc là do chúng bị phá hủy thông qua quá trình lão hóa thường xuyên và quá trình thay đổi tế bào bình thường, cũng như tiếp xúc với tia UV hoặc các kích thích khác. Một điểm đáng lưu ý là không chỉ tế bào trưởng thành mới bắt đầu hành trình xuyên qua lớp biểu bì, tế bào gốc ban đầu cũng bị đẩy ra khỏi lớp cơ bản, buộc nó phải trưởng thành. Điều này là do tế bào gốc không thể neo chắc chắn vào màng đáy. Ở nghiên cứu này, các nhà khoa học mô tả quá trình này như một hình thức cạnh tranh, các tế bào gốc khỏe mạnh lân cận liên kết với nhau và buộc tế bào gốc yếu ra khỏi vị trí.

Nói về nghiên cứu này, giáo sư sinh hóa James DeGregori tại Đại học Colorado Denver cho biết hiện tượng này có thể gây ra do cơ chế kiểm soát chất lượng và tế bào gốc da bị tổn thương sẽ bị loại bỏ. Giáo sư Nishimura giải thích thêm rằng thông thường sự cạnh tranh này có lợi vì giúp loại bỏ các tế bào bị trục trặc hoặc thậm chí là đột biến gây ung thư. Tuy nhiên, tại một thời điểm nhất định, quá nhiều tế bào gốc bị hư hại và chúng bắt đầu vượt trội so với những tế bào khỏe mạnh dẫn đến da không còn có thể tự trẻ hóa một cách hiệu quả.

Nghiên cứu đã tìm ra collagen 17 là một protein có vai trò quan trọng để gắn tế bào gốc vào màng đáy. Khi các tế bào gốc bị tổn thương hàm lượng collagen 17 sẽ giảm đi, càng mất nhiều protein, liên kết với màng đáy càng yếu, và cuối cùng chúng bị các tế bào khỏe mạnh lân cận đẩy ra ngoài. Tuy nhiên nhóm nghiên cứu đã tìm ra 2 loại hóa chất có tên Y27632 và apocynin có khả năng làm tăng hoặc duy trì lượng collagen 17 trong tế bào gốc. Khi bôi hai loại thuốc này tại chỗ có thể làm tăng lượng collagen 17 trong tế bào và thúc đẩy quá trình lành vết thương.

Đây là một phát hiện có ý nghĩa sâu sắc đối với ngành công nghiệp làm đẹp, và trong tương lai không xa sẽ có một loại kem trẻ hóa được hỗ trợ khoa học có thể sẽ được xuất hiện trên thị trường.