Một nghiên cứu đột phá gần đây đã làm sáng tỏ vai trò đặc biệt của cytokine interleukin 1 alpha (IL-1α) trong quá trình xơ hóa phổi và gan. Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí International Immunopharmacology với tiêu đề “Processing of angiocrine alarmin IL-1α in endothelial cells promotes lung and liver fibrosis”, đã phát hiện rằng IL-1α có nguồn gốc từ tế bào nội mạc đóng vai trò trung tâm trong giai đoạn đầu của quá trình xơ hóa cơ quan, mở ra những hướng đi mới trong điều trị bệnh lý này.
Xơ hóa là quá trình tạo sẹo quá mức sau tổn thương mô, dẫn đến suy giảm chức năng cơ quan. Nghiên cứu đã sử dụng chiến lược loại bỏ gen đặc hiệu tế bào để xác định vai trò của IL-1α trong các mô hình động vật xơ hóa được kích hoạt bằng bleomycin (đối với phổi) và CCl4 (đối với gan). Các thí nghiệm trên tế bào nội mạc tĩnh mạch rốn của người (HUVEC) cũng được thực hiện để nghiên cứu sự sản xuất IL-1α ở mức độ phiên mã và sau phiên mã. Kết quả cho thấy IL-1α từ tế bào nội mạc thúc đẩy quá trình xơ hóa, trong khi việc loại bỏ IL-1α từ đại thực bào lại không có ảnh hưởng đáng kể, khẳng định vai trò đặc biệt của nguồn IL-1α từ tế bào nội mạc.
Ở mức độ phân tử, nghiên cứu chỉ ra rằng quá trình sản xuất IL-1α trong tế bào nội mạc được kiểm soát bởi RIPK1, trong khi việc cắt tiền chất IL-1α do caspase-8 (CASP8) thực hiện, kích hoạt sự bài tiết qua kênh ion Pannexin 1. Điều này chứng minh một cơ chế điều hòa phức tạp của IL-1α angiocrine, mở ra triển vọng phát triển các liệu pháp nhắm mục tiêu cytokine để kiểm soát xơ hóa.
Xơ hóa là kết quả của quá trình chữa lành tổn thương bất thường, với đặc trưng là sự tích tụ quá mức ma trận ngoại bào và hình thành sẹo, làm suy giảm chức năng cơ quan. Các tế bào nội mạc, vốn đóng vai trò như hàng rào bảo vệ, có thể chuyển đổi thành nguồn phát tín hiệu angiocrine khi bị tổn thương, kích hoạt quá trình viêm và sửa chữa mô. IL-1α là một cytokine có chức năng kép, có thể duy trì bên trong tế bào hoặc được giải phóng khi tế bào bị tổn thương. Nghiên cứu này sử dụng dữ liệu RNA-seq đơn bào để xác định rằng tế bào nội mạc và đại thực bào là hai nguồn chính sản xuất IL-1α trong phổi và gan. Tuy nhiên, trong khi đại thực bào chủ yếu điều chỉnh IL-1α bằng cách tăng tổng hợp, tế bào nội mạc có thể giải phóng IL-1α angiocrine một cách nhanh chóng thông qua quá trình xuất bào.
Hoạt động của IL-1α không chỉ phụ thuộc vào quá trình phiên mã mà còn vào sự kiểm soát sau phiên mã. Protease như calpains hoặc thrombin có thể cắt IL-1α để tăng ái lực với thụ thể IL-1. Hơn nữa, IL-1α còn có thể được giải phóng ra không gian ngoại bào thông qua phản ứng chết tế bào. Điều này cho thấy IL-1α từ các nguồn tế bào khác nhau có thể đóng vai trò khác nhau trong xơ hóa cơ quan.
Nghiên cứu này không chỉ cung cấp bằng chứng về vai trò quan trọng của IL-1α từ tế bào nội mạc trong xơ hóa phổi và gan mà còn làm sáng tỏ cơ chế điều hòa phức tạp của cytokine này. Bằng cách sử dụng mô hình chuột loại bỏ gen đặc hiệu tế bào, các nhà khoa học đã xác định được mối liên hệ giữa IL-1α angiocrine và quá trình xơ hóa. Những phát hiện này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế phân tử của bệnh mà còn mở ra hướng đi mới cho các liệu pháp điều trị xơ hóa dựa trên cytokine, từ đó có thể giúp kiểm soát và ngăn chặn những tổn thương không thể hồi phục ở phổi và gan.
Tài liệu tham khảo:
Zhang, C., Ma, J., Zhang, X., Zhou, D., Cao, Z., Qiao, L., Chen, G., Yang, L., & Ding, B.-S. (2024). Processing of angiocrine Alarmin IL-1α in endothelial cells promotes lung and liver fibrosis.International Immunopharmacology, 134, 112176. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2024.112176