Những người mắc bệnh tiểu đường type 2 thường có chức năng cơ kém hơn người bình thường. Hiện nay, nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Lund ở Thụy Điển đã khám phá ra rằng ở bệnh nhận tiểu đường type 2, một gen đặc biệt có tầm quan trọng to lớn làm cho các tế bào gốc cơ tạo ra các tế bào cơ trưởng thành mới. Khám phá được công bố trên tạp chí Nature Communications.
ScienceDaily, 23/04/2021
Charlotte Ling, giáo sư về ngành ngoại di truyền (epigenetics – nghiên cứu những biến đổi biểu hiện gene có thể di truyền xảy ra mà không có sự thay đổi nào trong chuỗi DNA của bộ gene) tại Đại học Lund, người đứng đầu nghiên cứu phát biểu “Ở bệnh nhân tiểu đường type 2, gen VPS39 hoạt động trong tế bào cơ ít hơn hẳn so với ở những người khác, và tế bào gốc (TBG) ở bệnh nhân có sự giảm hoạt động của gen này thì không hình thành TBG cơ mới ở cùng mức độ với người bình thường. Gen này rất quan trọng khi các tế bào cơ hấp thu đường từ máu và tạo nên các cơ mới. Nghiên cứu của chúng tôi là nghiên cứu đầu tiên cho thấy mối liên hệ giữa gen này với bệnh tiểu đường type 2.”
Ở bệnh tiểu đường type 2, khả năng sản xuất insulin bị suy yếu, và các bệnh nhân có lượng đường trong máu cao mãn tính. Cơ thường yếu trong việc hấp thu đường trong máu, chức năng và sức cơ bị giảm ở các bệnh nhân bị tiểu đường type 2.
Cơ bao gồm một tập hợp nhiều loại sợi với các đặc tính khác nhau. Trong suốt cuộc đời, mô cơ có khả năng hình thành các sợi cơ mới. Ngoài ra còn các TBG cơ chưa trưởng thành, chúng có thể được hoạt hóa có liên quan đến tổn thương hoặc luyện tập thể thao. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu muốn khảo sát xem liệu các mô hình ngoài di truyền trong TBG cơ có thể cung cấp câu trả lời cho việc vì sao sự suy yếu chức năng cơ diễn ra ở bệnh tiểu đường type 2.
Hai nhóm bệnh nhân được đưa vào nghiên cứu: 14 bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường type 2 và 14 người sức khỏe bình thường được lập như nhóm chứng. Những người tham gia đều phù hợp với yêu cầu về tuổi, giới tính và chỉ số cơ thể BMI. Các nhà nghiên cứu tìm hiểu sự thay đổi ngoại di truyền trong TBG cơ ở cả hai nhóm dưới cùng một điều kiện, họ cũng thu nhận các tế bào cơ trưởng thành và so sánh chúng. Về tổng quan, họ đã xác định được 20 gen, bao gồm VPS39, và sự biểu hiện của các gen này khác nhau giữa nhóm TBG chưa trưởng thành và tế bào cơ trưởng thành. Các nhà nghiên cứu cũng so sánh mô hình ngoại di truyền của tế bào cơ trước và sau biệt hóa tế bào ở cả hai nhóm.
Charlotte Ling phát biểu “Mặc dù sự thật là TBG cơ của cả hai nhóm đã phát triển dưới điều kiện như nhau, chúng tôi thấy nhiều sự thay đổi ngoại di truyền hơn gấp 2 lần ở nhóm bệnh tiểu đường type 2 trong suốt quá trình biệt hóa từ TBG cơ thành tế bào cơ trưởng thành. Các gen cụ thể ở cơ không được điều hòa một cách bình thường và các cơ chế điều biến ngoại di truyền (Epigenetics) đã không hoạt động cùng một cách trong tế bào ở người bệnh tiểu đường type 2.”
Johanna Säll Sernevi, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Lund phát biểu “Nghiên cứu rõ ràng đã cho thấy rằng các TBG cơ thiếu chức năng của gen VPS39 thấp hơn ở bệnh tiểu đường type 2, và cũng thiếu khả năng hình thành các tế bào cơ trưởng thành. Điều đó là do các TBG cơ thiếu gen VPS39 dẫn đến cơ chế ngoại di truyền không thể thay đổi sự trao đổi chất của các tế bào này cùng một cách như các TBG từ nhóm đối chứng – những tế bào đó không trưởng thành, hư hại hoặc chết.”
Để kiểm chứng điều này, các nhà nghiên cứu cũng đã sử dụng mô hình động vật như chuột bị giảm một lượng gen VPS39 để bắt chước cơ chế bệnh sinh. Chuột này sau đó thay đổi biểu hiện gen và giảm lượng hấp thu đường từ máu vào mô cơ, tương tự như ở bệnh nhân tiểu đường type 2.
Nghiên cứu toàn diện là sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu Thụy Điển, Đan Mạch và Đức, tin rằng phát hiện này mở ra con đường mới để điều trị bệnh tiểu đường type 2.
Charlotte Ling kết luận “Bộ gen, DNA của chúng ta, không thay đổi, tuy nhiên ngoại di truyền có thể tác động lên đó. Với những hiểu biết mới này, có thể thay đổi ngoại di truyền rối loạn chức năng xảy ra ở bệnh tiểu đường type 2. Ví dụ, bằng cách điều hòa protein, kích thích hoặc tăng lượng gen VPS39, điều đó có thể tác động lên khả năng của cơ để tái tạo hoặc hấp thu đường.”
Tài liệu tham khảo:
Cajsa Davegårdh, Johanna Säll, Anna Benrick, Christa Broholm, Petr Volkov, Alexander Perfilyev, Tora IdaHenriksen, Yanling Wu, Line Hjort, Charlotte Brøns, Ola Hansson, Maria Pedersen, Jens U. Würthner, KlausPfeffer, Emma Nilsson, Allan Vaag, Elisabet Stener-Victorin, Karolina Pircs, Camilla Scheele, Charlotte Ling. VPS39-deficiency observed in type 2 diabetes impairs muscle stem cell differentiation via alteredautophagy and epigenetics. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-22068-5
Nguồn: Đại học Lund
