Hình ảnh mô tả myelin (Cyan) và tế bào gốc não chuyên biệt Oligodendrocyte Progenitor Cells (OPCs) trong chất xám và trắng của não. Myelin là một chất cách nhiệt được tạo ra bởi các tế bào được gọi là Oligodendrocytes, các tế bào này lần lượt được sản xuất bởi OPC. Nhân của tất cả các tế bào trong não được hiển thị bằng màu xanh lam. Nhà cung cấp Hình ảnh: Tiến sĩ Andrea Rivera

Một nghiên cứu mới do Đại học Portsmouth dẫn đầu đã xác định rằng một trong những yếu tố chính của sự suy giảm trí não liên quan đến tuổi tác là mất một chất gọi là myelin.

Myelin hoạt động giống như lớp vỏ nhựa bảo vệ và cách điện xung quanh các dây dẫn điện của não gọi là sợi trục. Myelin cần thiết cho sự giao tiếp siêu nhanh giữa các tế bào thần kinh nằm sau sức mạnh siêu máy tính của não người.

Mất myelin dẫn đến suy giảm nhận thức và là trung tâm của một số bệnh thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như bệnh đa xơ cứng và bệnh Alzheimer. Nghiên cứu mới này phát hiện ra rằng các tế bào điều khiển quá trình sửa chữa myelin trở nên kém hiệu quả hơn khi chúng ta già đi và xác định một gen quan trọng bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi quá trình lão hóa, làm giảm khả năng thay thế myelin bị mất của tế bào.

Nghiên cứu được công bố trong tuần này trên tạp chí Aging Cell, là một phần của sự hợp tác quốc tế do Giáo sư Arthur Butt tại Đại học Portsmouth dẫn đầu với Tiến sĩ Kasum Azim tại Đại học Dusseldorf ở Đức, cùng với các nhóm nghiên cứu Ý của Giáo sư Maria Pia. Abbracchio ở Milan và Tiến sĩ Andrea Rivera ở Padua.

Giáo sư Butt nói: “Mọi người đều quen thuộc với chất xám của não, nhưng rất ít người biết về chất trắng, bao gồm các dây dẫn cách điện kết nối tất cả các phần khác nhau của não chúng ta.

Hình ảnh mô tả myelin (Cyan), OPCs ( Màu đỏ tươi) và nhân tế bào có màu xanh lam trong Corpus Callosum của não. Corpus callosum là một trong những vùng lớn nhất của chất trắng và nó kết nối bán cầu não trái và phải với nhau. Đây cũng là một trong những vùng chất trắng bị ảnh hưởng. Hình ảnh: Tiến sĩ Andrea Rivera

“Đặc điểm chính của não lão hóa là sự mất dần chất trắng và myelin, nhưng lý do đằng sau những quá trình này phần lớn vẫn chưa được biết đến. Các tế bào não sản xuất myelin – được gọi là tế bào hạt oligode – cần được thay thế trong suốt cuộc đời bằng các tế bào gốc được gọi là tiền chất tế bào gốc oligodendrocyte. Nếu điều này không thành công, thì sẽ mất myelin và chất trắng, dẫn đến ảnh hưởng nghiêm trọng đến chức năng não và suy giảm nhận thức. Một phát hiện mới thú vị trong nghiên cứu của chúng tôi là chúng tôi đã phát hiện ra một trong những lý do khiến quá trình này bị chậm lại trong não lão hóa. ”

Tiến sĩ Rivera, tác giả chính của nghiên cứu khi còn học tại Đại học Portsmouth và hiện là Nghiên cứu sinh. tại Đại học Padua, giải thích: “Bằng cách so sánh bộ gen của não chuột trẻ với bộ gen của chuột già, chúng tôi đã xác định được quá trình nào bị ảnh hưởng bởi quá trình lão hóa. Những phân tích rất phức tạp này đã cho phép chúng tôi làm sáng tỏ lý do tại sao việc bổ sung các tế bào oligodendrocytes và myelin mà chúng tạo ra bị giảm trong não lão hóa.

“Chúng tôi đã xác định GPR17, gen liên quan đến các tiền chất cụ thể này, là gen bị ảnh hưởng nhiều nhất trong não lão hóa và việc mất GPR17 có liên quan đến việc giảm khả năng hoạt động tích cực của các tiền chất này để thay thế myelin đã mất.”

Công việc vẫn đang được tiến hành rất nhiều và đã mở đường cho các nghiên cứu mới về cách tạo ra ‘sự trẻ hóa’ của các tế bào tiền thân tế bào oligodendrocyte để bổ sung một cách hiệu quả chất trắng bị mất.

Một loại tế bào gốc đặc biệt được gọi là tế bào tiền thân oligodendrocyte (OPCs) (Màu trắng). Những tế bào này tạo ra một loại tế bào não khác được gọi là tế bào hạt oligodendrocyte trong suốt cuộc đời. Oligodendrocytes sản xuất myelin (Màu đỏ) là một chất giúp thúc đẩy quá trình truyền dẫn hiệu quả xung động tế bào thần kinh bằng cách cách điện các sợi trục: một phần của tế bào thần kinh truyền thông tin. Hình ảnh là của thể vân và một phần của thể vàng (trên cùng bên phải). Nhà cung cấp Hình ảnh: Tiến sĩ Andrea Rivera

Tiến sĩ Azim của Đại học Dusseldorf cho biết: “Cách tiếp cận này hứa hẹn sẽ nhắm mục tiêu đến tình trạng mất myelin trong não lão hóa và các bệnh khử men, bao gồm Đa xơ cứng, bệnh Alzheimer và rối loạn tâm thần kinh. Thật vậy, chúng tôi mới chỉ chạm đến phần ngọn. về tảng băng trôi và cuộc điều tra trong tương lai từ các nhóm nghiên cứu của chúng tôi nhằm mục đích đưa những phát hiện của chúng tôi vào môi trường phiên dịch của con người. ”

Tiến sĩ Rivera đã thực hiện các thí nghiệm quan trọng được công bố trong nghiên cứu này khi ở Đại học Portsmouth và ông đã được trao Học bổng MSCA Seal of Excellence @UniPD danh giá để dịch những phát hiện này và điều tra sâu hơn điều này trong não người, với sự cộng tác của Giáo sư Raffele De Caro, Andrea Porzionato và Veronica Macchi tại Viện Giải phẫu người của Đại học Padua.

Nghiên cứu được tài trợ bởi BBSRC và MRC cho Giáo sư Butt, cùng với Hiệp hội MS của Vương quốc Anh và Ý (tương ứng cho Giáo sư Butt và Abbracchio), và Học bổng Quỹ Quốc gia Thụy Sĩ và Hội đồng Nghiên cứu Đức (Tiến sĩ Azim). Tiến sĩ Andrea Rivera được hỗ trợ bởi một Tiến sĩ của Hiệp hội Giải phẫu học, Quyền sinh viên (với Giáo sư Butt), và Con dấu xuất sắc của MSCA @UniPD (Tiến sĩ Rivera).

Tiến sĩ Emma Grey, Trợ lý Giám đốc Nghiên cứu tại Hiệp hội MS, cho biết: “Bệnh MS có thể gây đau đớn và khó chịu, và đáng buồn là vẫn chưa có phương pháp điều trị nào để ngăn chặn sự tiến triển của khuyết tật. Chúng ta có thể thấy một tương lai mà không ai phải lo lắng về việc MS mắc phải, tệ hơn nhưng để điều đó xảy ra, chúng ta cần tìm cách sửa chữa myelin bị hư hỏng. Nghiên cứu này làm sáng tỏ lý do tại sao các tế bào thúc đẩy quá trình sửa chữa myelin trở nên kém hiệu quả hơn khi chúng ta già đi và chúng tôi thực sự tự hào đã giúp tài trợ cho nó. Bằng cách cải thiện sự hiểu biết của chúng tôi về các tế bào gốc của não bị lão hóa, nó mang lại cho chúng tôi một mục tiêu mới để giúp làm chậm sự tiến triển của MS và có thể có ý nghĩa quan trọng đối với việc điều trị trong tương lai”

Nguồn: medicalxpress