Nghiên cứu về chuột giải thích cơ chế tự bảo vệ của não

Các nhà nghiên cứu tin rằng cuối cùng họ đã phát hiện ra cơ chế mà não tự bảo vệ mình khỏi những tổn thương xảy ra sau tai biến mạch máu não (CVA) hoặc đột quỵ.

Các nhà nghiên cứu của Đại học Oxford hy vọng rằng việc khai thác cơ chế sinh học tích hợp này, được xác định ở chuột, có thể giúp điều trị đột quỵ và ngăn ngừa các bệnh thoái hóa thần kinh khác trong tương lai.

Giáo sư Alastair Buchan, người đứng đầu công trình cho biết: “Lần đầu tiên chúng tôi đã chứng minh được rằng não có các cơ chế mà nó có thể sử dụng để tự bảo vệ và giữ cho các tế bào não sống sót.

Nghiên cứu được báo cáo trên tạp chí Thuốc tự nhiên.

Đột quỵ là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ ba và là nguyên nhân gây tàn tật hàng đầu ở Hoa Kỳ.

Khoảng 600.000 ca đột quỵ, hoặc đau não, xảy ra ở Hoa Kỳ mỗi năm và trong số này, khoảng 150.000 (25 phần trăm) trường hợp tử vong.

Tỷ lệ đột quỵ ở người Mỹ gốc Phi cao hơn người da trắng.

Đột quỵ xảy ra khi nguồn cung cấp máu cho một phần não bị cắt. Khi điều này xảy ra, các tế bào não bị thiếu oxy và chất dinh dưỡng cần thiết để hoạt động bình thường và chúng bắt đầu chết.

Buchan nói: “Các tế bào sẽ bắt đầu chết đi từ vài phút đến nhiều nhất là 1 hoặc 2 giờ sau cơn đột quỵ.

Điều này giải thích tại sao điều trị đột quỵ lại phụ thuộc vào tốc độ. Một người nào đó có thể đến bệnh viện, được chụp cắt lớp và dùng thuốc để làm tan cục máu đông càng nhanh thì càng ít tổn thương tế bào não.

Nó cũng đã thúc đẩy một cuộc tìm kiếm “chất bảo vệ thần kinh” không thành công cho đến nay - loại thuốc có thể câu giờ và giúp các tế bào não, hoặc tế bào thần kinh, đối phó với tổn thương và phục hồi sau đó.

Nhóm nghiên cứu của Đại học Oxford hiện đã xác định được ví dụ đầu tiên về việc não có hình thức bảo vệ thần kinh tích hợp sẵn của nó, được gọi là “bảo vệ thần kinh nội sinh”.

Họ đã làm điều này bằng cách quay lại một quan sát được thực hiện lần đầu tiên cách đây hơn 85 năm - người ta đã biết từ năm 1926 rằng các tế bào thần kinh ở một vùng của hồi hải mã, phần não kiểm soát trí nhớ, có thể sống sót khi bị thiếu oxy, trong khi những người khác ở một vùng khác của hồi hải mã chết.

Tuy nhiên, sự hiểu biết về điều gì đã bảo vệ một bộ tế bào đó khỏi bị hư hại vẫn còn là một câu đố cho đến nay.

“Các nghiên cứu trước đây tập trung vào việc tìm hiểu cách tế bào chết sau khi bị cạn kiệt oxy và glucose. Chúng tôi đã xem xét một cách tiếp cận trực tiếp hơn bằng cách điều tra các cơ chế nội sinh đã phát triển để làm cho các tế bào này trong hồi hải mã kháng thuốc, ”tác giả đầu tiên Tiến sĩ Michalis Papadakis, giám đốc khoa học của Phòng thí nghiệm Thiếu máu não tại Đại học Oxford cho biết.

Làm việc trên chuột, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc sản xuất một loại protein cụ thể gọi là hamartin cho phép các tế bào sống sót khi thiếu oxy và glucose, như sẽ xảy ra sau một cơn đột quỵ.

Họ đã chỉ ra rằng các tế bào thần kinh chết ở phần khác của đồi hải mã vì thiếu phản ứng hamartin.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã có thể chứng minh rằng việc kích thích sản xuất hamartin giúp bảo vệ tế bào thần kinh nhiều hơn.

Buchan nói: “Điều này có quan hệ nhân quả với sự tồn tại của tế bào. Nếu chúng ta chặn hamartin, các tế bào thần kinh sẽ chết khi dòng máu bị ngừng lại. Nếu chúng tôi đặt hamartin trở lại, các tế bào sẽ tồn tại thêm một lần nữa ”.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã có thể xác định con đường sinh học mà qua đó hamartin hoạt động để cho phép các tế bào thần kinh đối phó với tổn thương khi thiếu năng lượng và oxy.

Nhóm chỉ ra rằng biết cơ chế sinh học tự nhiên dẫn đến bảo vệ thần kinh sẽ mở ra khả năng phát triển các loại thuốc bắt chước tác dụng của hamartin.

Buchan nói: “Còn rất nhiều công việc phía trước nếu điều này được đưa vào phòng khám, nhưng chúng tôi hiện có một chiến lược bảo vệ thần kinh lần đầu tiên. Các bước tiếp theo của chúng tôi sẽ là xem liệu chúng tôi có thể tìm thấy các ứng cử viên thuốc phân tử nhỏ bắt chước những gì hamartin làm và giữ cho các tế bào não sống hay không.

Ông gợi ý: “Trong khi chúng tôi đang tập trung vào đột quỵ, các loại thuốc bảo vệ thần kinh cũng có thể quan tâm đến các tình trạng khác khiến tế bào não chết sớm bao gồm bệnh Alzheimer và bệnh thần kinh vận động.

Nguồn: Đại học Oxford