Science Daily, 22/07/2022
Để hoạt động như một hàng rào vững chắc chống lại mầm bệnh đồng thời hấp thụ các chất dinh dưỡng cần thiết, lớp niêm mạc của ruột phải tái tạo hàng ngày để duy trì nhiệm vụ. Tế bào gốc thường trú của ruột chịu trách nhiệm đáp ứng nhu cầu sửa chữa và bổ sung liên tục này, nhưng mỗi tế bào gốc phải đối mặt với các quyết định phụ thuộc vào tình trạng tổng thể của ruột và nhu cầu ở thời điểm này. Các quyết định sai lầm và phối hợp kém có thể dẫn đến các bệnh đường ruột hoặc ung thư.
Một nghiên cứu mới cho thấy rằng tế bào gốc có thể tích hợp các tín hiệu từ môi trường xung quanh và điều phối hành vi của chúng trên mô thông qua mạng lưới mạch máu ở vùng lân cận của chúng.
Các nhà khoa học Rockefeller phát hiện ra rằng các mao mạch bạch huyết – những mạch nhỏ vận chuyển các tế bào miễn dịch và thoát chất lỏng từ các mô – đại diện cho một trung tâm tín hiệu giao tiếp với các tế bào gốc để điều chỉnh hoạt động của chúng. Với sự hướng dẫn phân tử từ hệ bạch huyết, các tế bào gốc tạo ra các tế bào con để tái tạo lại lớp niêm mạc ruột hoặc tự làm mới để bổ sung nguồn dự trữ tế bào gốc.
Phát hiện được công bố trên tạp chí Cell Stem Cell, cung cấp những kiến thức mới về các thành phần chính của ruột mà sự giao tiếp bị gián đoạn có thể góp phần gây ra các rối loạn đường ruột, chẳng hạn như bệnh viêm ruột. Rachel Niec, một nhà nghiên cứu lâm sàng tại phòng thí nghiệm của Elaine Fuchs cho biết: “Chìa khóa để điều trị những căn bệnh này là tìm ra ai giao tiếp với ai trong hệ sinh thái này và làm thế nào chúng ta có thể thiết lập lại mạng lưới giao tiếp”.
Thông tin liên lạc trong crypts
Các tế bào gốc của ruột cư ngụ ở nơi gọi là crypts, được tìm thấy ở đáy của các vết lõm dày đặc trong niêm mạc ruột. Các tế bào gốc có thể tự làm mới và ở trong crypts, hoặc biệt hóa thành các tế bào chuyên biệt, sau đó di chuyển ra khỏi crypts để bổ sung cho lớp niêm mạc ruột. Marina Schernthanner, một nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm Fuchs cho biết: “Để hiểu cách tế bào gốc cân bằng giữa quá trình tự làm mới với sự biệt hóa, chúng tôi cần một bức tranh hoàn chỉnh hơn về các ổ crypts”.
Để phóng to crypts, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một bộ kỹ thuật, bao gồm phương pháp phiên mã không gian và tế bào đơn, cho phép họ xác định các loại tế bào tại các vị trí cụ thể và nghiên cứu các phân tử tín hiệu của chúng. Kết quả cho thấy các mao mạch bạch huyết, vốn tạo thành một kết nối mật thiết với các tế bào gốc trong crypts, tạo ra một số protein được coi là quan trọng đối với hoạt động của tế bào gốc.
Một loại protein không được đánh giá cao trước đây, REELIN, nổi lên như một ứng cử viên hàng đầu để làm trung gian liên lạc giữa bạch huyết và tế bào gốc. Trong một số thí nghiệm, bằng cách điều khiển lượng REELIN trong môi trường nuôi cấy organoid ruột trong phòng thí nghiệm và nói cách khác là ức chế di truyền nó ở chuột, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng REELIN trực tiếp chi phối hành vi tái tạo của tế bào gốc ruột.
Sự tham gia của hệ bạch huyết vào hoạt động của tế bào gốc là một khái niệm tương đối mới. Một nghiên cứu trước đây của nhóm Fuchs đã tiết lộ rằng bạch huyết cũng liên quan chặt chẽ đến các tế bào gốc của da và đóng một vai trò quan trọng trong việc tái tạo tóc. Tuy nhiên, ở đó, chính các tế bào gốc của nang lông là tín hiệu đối với các mao mạch bạch huyết. Bằng cách kiểm soát tương tác của chúng với bạch huyết, các tế bào gốc đồng bộ hóa quá trình tái tạo tóc trên khắp mô. Niec cho biết: “Điều này cho thấy bạch huyết có thể là một đặc điểm được bảo tồn của các hốc tế bào gốc, nhưng mối quan hệ của chúng với tế bào gốc có thể phù hợp với nhu cầu của từng mô.”
Tài liệu tham khảo:
Rachel E. Niec, Tinyi Chu, Marina Schernthanner, Shiri Gur-Cohen, Lynette Hidalgo, Hilda Amalia Pasolli, Kathleen A. Luckett, Zhong Wang, Sohni R. Bhalla, Francesco Cambuli, Raghu P. Kataru, Karuna Ganesh, Babak J. Mehrara, Dana Pe’er, Elaine Fuchs. Lymphatics act as a signaling hub to regulate intestinal stem cell activity. Cell Stem Cell, 2022; 29 (7): 1067 DOI: 10.1016/j.stem.2022.05.007
Nguồn: Rockefeller University
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/07/220722184817.htm
