Một phát hiện đáng kinh ngạc từ các nhà khoa học Đại học Rockefeller và Yale (Mỹ) đã làm thay đổi cách nhìn nhận về tế bào gốc. Không chỉ đóng vai trò tái tạo mô, tế bào gốc còn đảm nhận nhiệm vụ “dọn dẹp” các tế bào chết, giúp ngăn ngừa viêm nhiễm và thoái hóa mô. Công bố trên tạp chí Nature, nghiên cứu này mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong điều trị bệnh mãn tính và lão hóa.

Mỗi ngày, cơ thể con người loại bỏ hàng tỷ tế bào chết, một quá trình quan trọng để duy trì sức khỏe của các mô. Trước đây, công việc này chủ yếu do các tế bào miễn dịch như đại thực bào đảm nhiệm. Tuy nhiên, nghiên cứu mới phát hiện rằng tế bào gốc trong nang tóc cũng có khả năng này, đặc biệt trong chu kỳ mọc tóc. Khi tóc rụng và nang tóc bước vào giai đoạn thoái hóa, các tế bào gốc sẽ “nuốt” những tế bào chết xung quanh, giữ cho môi trường mô sạch sẽ và sẵn sàng cho một chu kỳ mọc tóc mới. Điều đáng chú ý là quá trình này không diễn ra ngẫu nhiên mà chịu sự kiểm soát chặt chẽ bởi các tín hiệu phân tử chính xác.

Nhóm nghiên cứu đã xác định hai yếu tố chính quyết định thời điểm tế bào gốc thực hiện chức năng dọn dẹp. Thứ nhất, lipid từ các tế bào chết hoạt động như một “lời cầu cứu”, kích hoạt quá trình làm sạch. Thứ hai, retinoid từ các tế bào khỏe mạnh đóng vai trò như “công tắc tắt”, đảm bảo tế bào gốc không hoạt động quá mức. Đặc biệt, phức hợp protein RARγ-RXRα giữ vai trò trung tâm trong quá trình này. Nhờ nó, tế bào gốc có thể “nuốt” từ hai đến ba tế bào chết mỗi lần mà vẫn duy trì khả năng tái tạo mô. Nhờ đó, môi trường mô luôn sạch sẽ, giảm thiểu nguy cơ viêm nhiễm – yếu tố quan trọng liên quan đến rụng tóc, lão hóa da hay bệnh viêm khớp.

So với các tế bào miễn dịch, tế bào gốc có lợi thế vượt trội khi hoạt động một cách chọn lọc và chính xác hơn, đặc biệt ở những khu vực nhạy cảm mà hệ miễn dịch khó tiếp cận. Ví dụ, trong nang tóc, tế bào gốc đảm bảo mô luôn thông thoáng, ngăn ngừa sự tích tụ chất thải có thể gây viêm, từ đó giúp tóc phát triển khỏe mạnh và hạn chế nguy cơ hói đầu.

Phát hiện này mở ra nhiều hướng ứng dụng quan trọng. Một trong số đó là phát triển các sản phẩm trị liệu tại chỗ, như kem hoặc serum chứa phân tử kích hoạt RARγ-RXRα, nhằm tăng cường khả năng “tự dọn dẹp” của tế bào gốc da và tóc, ngăn ngừa rụng tóc cũng như lão hóa da. Ngoài ra, trong điều trị các bệnh viêm mãn tính như viêm khớp, kích thích tế bào gốc thực hiện chức năng làm sạch có thể giúp giảm viêm mà không cần sử dụng thuốc ức chế miễn dịch.

Mặc dù tiềm năng ứng dụng rất lớn, các nhà khoa học cũng cảnh báo về những thách thức cần cân nhắc. Nếu kích thích quá mức, tế bào gốc có thể bị “kiệt sức”, làm suy giảm khả năng tái tạo mô. Do đó, nhóm nghiên cứu đang tiếp tục thử nghiệm trên mô hình da người để tối ưu hóa liều lượng và cơ chế điều chỉnh.

Với 1,5 tỷ người trên thế giới gặp vấn đề về rụng tóc và hàng trăm triệu người mắc viêm khớp, nghiên cứu này hứa hẹn mang lại các liệu pháp an toàn, ít xâm lấn, giúp cơ thể tự phục hồi nhờ chính “đội quân” tế bào gốc thông minh.

Tham khảo:
Stewart, K. S., et al. (2024). Stem cells tightly regulate dead cell clearance to maintain tissue fitness. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07855-6

Giải thích thuật ngữ:

• Thực bào (efferocytosis): Quá trình tế bào “nuốt” và tiêu hủy tế bào chết.
• RARγ-RXRα: Phức hợp protein hoạt động như “công tắc” điều khiển quá trình dọn dẹp.
• Retinoid: Nhóm hợp chất liên quan đến vitamin A, tham gia điều hòa tăng trưởng tế bào.

Biên dịch: Lê Hoàng Thiên Ân