Facebook Google Plus Twitter

Tế bào gốc trung mô từ nướu răng hỗ trợ đẩy nhanh quá trình lành vết thương như thế nào?

Science Daily, 14/03/2018

 

            Các nhà nghiên cứu bắt tay vào việc xác định vai trò của các tế bào gốc (TBG) thu nhận từ mô nướu răng trong quá trình làm lành vết thương. Kết quả thu được cho thấy rằng các tế bào này tiết ra các bọng tiết nhỏ mang các protein truyền tín hiệu. Điều này mang lại bước tiến mới trong các chiến lược trị liệu với mục tiêu khai thác triệt để năng lực của TBG nhằm điều trị các vết thương không lành cũng như các bệnh khác có liên quan đến phản ứng viêm quá mức đơn cử là các bệnh tự miễn.

            Để hỗ trợ quá trình làm lành vết thương, các TBG thu nhận từ mô nướu răng tiết các bọng tiết ngoại bào (được đánh dấu màu đỏ) mang IL-1RA – một phân tử truyền tín hiệu kháng viêm (được đánh dấu màu xanh lá cây). Hình ảnh được cung cấp từ trường Đại học Pennsylvania.

            Tại sao thông thường các vết thương bên trong miệng lại lành nhanh hơn các vết thương trên da? Mô nướu răng có khả năng tự làm lành nhanh xấp xỉ gấp đôi ở da và hạn chế sự hình thành sẹo. Nguyên nhân có thể là do đặc tính cùa các TBG trung mô từ nướu răng (viết tắt là GMSCs) có khả năng phát triển tạo nên nhiều loại tế bào khác nhau.

Chủ tọa, Giáo sư Songtao Shi – thuộc Bộ môn Giải phẫu và Sinh học tế bào, Khoa Nha, Đại học Pennsylvania (viết tắt là Đại học Penn) và là tác giả chính của nghiên cứu đã chia sẻ: “Nghiên cứu này trình bày tập trung vào vài hướng đi mà chúng tôi đang thăm dò. Đầu tiên, cũng giống như các nha sỹ, chúng tôi hiểu rằng quá trình lành vết thương ở miệng diễn ra nhanh hơn so với trên da. Thứ hai, vào năm 2009 chúng tôi đã khám phá ra rằng nướu răng có chứa các TBG trung mô và chúng có khả năng ứng dụng trong điều trị. Và thứ ba, chúng tôi biết rằng các TBG trung mô phóng thích nhiều loại protein. Vì thế ở đây chúng tôi đặt ra câu hỏi rằng: GMSCs phóng thích các vật liệu này như thế nào và bằng  cách nào mà chúng kích thích làm lành vết thương ở mô niêm mạc?”.

Nghiên cứu được trình bày trong Tạp chí Science Translational Medicine.

Tác giả đầu của nghiên cứu là Xiaoxing Kou – một học giả tham cứu tại Khoa Nha thuộc Đại học Penn. Giáo sư Songtao Shi và Xiaoxing Kou hợp tác nghiên cứu cùng với các cộng sự bao gồm Chider Chen và Anh Le đến từ Khoa Nha thuộc Đại học Penn, Yanheng Zhou từ  Đại học Peking, Xingtian Xu từ Đại học Nam California ở Los Angeles, Claudio Giraudo và  Maria L. Sanmillan từ Bệnh viện Nhi đồng Philadelphia, và Tao Cai đến từ Viện nghiên cứu Răng hàm mặt Quốc gia.

Từ các nghiên cứu sớm được thực hiện bởi nhóm của Giáo sư Songtao Shi và các nhà nghiên cứu khác, người ta biết rằng các TBG trung mô thực hiện chức năng bằng cách phóng thích các phân tử truyền tín hiệu thông qua việc tiết các bọng tiết ngoại bào. Vì vậy để tìm hiểu những điểm khác biệt giữa các TBG trung mô trong nướu răng và trong da, nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Penn đã bắt đầu bằng việc so sánh các bọng tiết ngoại bào của hai loại tế bào này. Họ nhận thấy rằng các GMSCs chứa nhiều protein     hơn, bao gồm IL-1RA nhân tố làm giảm viêm bằng việc ngăn chặn hoạt động của các cytokine tiền viêm. IL-1RA cũng được sử dụng trong điều trị viêm thấp khớp – một loại bệnh liên quan đến đáp ứng viêm.

Kế tiếp, nhóm tiếp cận tìm hiểu điều gì đã điều khiển việc phóng thích IL-1RA và các cytokine khác. Họ nghi ngờ đến protein Fas – một loại protein mà trước đây có liên quan đến điều hòa đáp ứng miễn dịch. Họ đã tìm thấy rằng trong các GMSCs chứa nhiều protein Fas hơn các TBG trung mô từ da, và thực nghiệm trên động vật cho thấy những con chuột bị khiếm khuyết gen Fas giảm hẳn sự tiết IL-1RA.

Các nghiên cứu về cơ chế phân tử sâu hơn đã tiết lộ rằng khi Fas hình thành một phức hợp protein với Fap-1 và Cav-1, sẽ kích hoạt phóng thích các bọng tiết nhỏ ngoại bào. Để xác định mối liên hệ với quá trình làm lành vết thương, họ đã kiểm tra trên mô vết thương và nhận thấy rằng IL-1RA tăng trong các GMSCs xung quanh vùng rìa của vết thương. Những con chuột thiếu protein IL-1RA hoặc bị ức chế sẽ kéo dài quá trình lành vết thương ở nướu răng.

Trái lại, khi các nhà nghiên cứu thu nhận IL-1RA sau khi được tiết bởi GMSCs và tiêm   vào trong vết thương thì chúng giúp kích thích làm lành vết thương đáng kể.

Xiaoxing Kou cho biết: “Chúng tôi đã tìm thấy rằng các TBG trung mô, đặc biệt là các GMSCs phóng thích số lượng lớn các cytokine thông qua các bọng tiết ngoại bào”.

Những khám phá này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với các bệnh nhân mắc đái tháo đường vì một trong những biến chứng chính của bệnh là vết thương khó lành. Trong nghiên cứu, các tác giả đã nhận thấy rằng GMSCs trong chuột mắc đái tháo đường ít tiết các bọng tiết ngoại bào hơn và cũng ít tiết IL-1RA hơn so với các GMSCs trong chuột khỏe mạnh bình thường. Những con chuột đái tháo đường sau khi được tiêm các bọng tiết ngoại bào thu nhận từ GMSCs của những con khỏe mạnh bình thường thì thời gian lành vết thương được rút ngắn hơn.

Xiaoxing Kou phát biểu: “Nghiên cứu của chúng tôi chỉ khám phá một phần trong cơ chế hoạt động của các TBG này lên quá trình lành vết thương. Nhưng tôi nghĩ chúng ta có thể lấy đó làm nền tảng và sử dụng chính các TBG hoặc các bọng tiết ngoại bào được tiết ra từ các TBG này để điều trị nhiều bệnh khác nhau, bao gồm các vết thương khó lành ở bệnh nhân mắc đái tháo đường”. Giáo sư Songtao Shi, Xiaoxing Kou và cộng sự tiếp tục hướng đến nghiên cứu thử nghiệm trên lâm sàng.

Giáo sư Songtao Shi cho biết: “Chúng tôi đang nhắm đến các liệu pháp cấy ghép. Các TBG này dễ dàng thu hoạch từ mô nướu răng và do đó dễ đưa vào ứng dụng trong lâm sàng. Trước mắt còn phải thực hiện rất nhiều nghiên cứu, nhưng chúng tôi có thể sử dụng các tế bào này để cải thiện quá trình lành vết thương, hạn chế hình thành sẹo và điều trị nhiều bệnh liên quan đến viêm và tự miễn khác”.

Nghiên cứu được nhận hỗ trợ từ Viện Y tế Quốc gia (các trợ cấp DE017449, DE019932, DE025915, Al123538 và GM123020), Khoa Nha – Đại học Penn, Học bổng nghiên cứu về Y Sinh Pew và Hội liên hiệp các nhà nghiên cứu miễn dịch Mỹ.

Nguồn: Đại học Pennsylvania

Link soucre

Tài liệu tham khảo:

1. Xiaoxing Kou, Xingtian Xu, Chider Chen, Maria Laura Sanmillan, Tao Cai, Yanheng Zhou, Claudio Giraudo, Anh Le, Songtao Shi. The Fas/Fap-1/Cav-1 complex regulates IL-1RA secretion in mesenchymal stem cells to accelerate wound healing. Science Translational Medicine, 2018; 10 (432): eaai8524 DOI: 10.1126/scitranslmed.aai8524




Facebook Google Plus Twitter


Trở lại trang trước
Hồ Chí Minh : 297/5 Lý Thường Kiệt, phường 15, Quận 11, Tp HCM

Điện thoại: [028] 38 686 546 - Fax: [028] 38 650 394
Hà Nội : Tầng 15 toà nhà Charmvit, số 117 Trần Duy Hưng,
quận Cầu Giấy, Hà Nội
Điện thoại: [024] 35 14 35 35 - Fax: [024] 62 75 08 02