Một nghiên cứu mới từ Bệnh viện Sick Children (SickKids) và Viện Curie tiết lộ cách tế bào gốc cảm nhận và phản ứng với môi trường của chúng, có ý nghĩa đối với bệnh viêm ruột và ung thư đại trực tràng.
Tế bào gốc liên tục thích nghi với môi trường của chúng để duy trì sức khỏe của cơ quan và mô, được cung cấp thông qua tín hiệu hóa học và lực vật lý. Khi chúng không hoạt động như dự kiến, tế bào gốc có thể gây ra một số tình trạng sức khỏe bao gồm bệnh viêm ruột (IBD) và ung thư đại trực tràng, khi chúng tiếp tục phân chia cho đến khi thành lập một khối u.
Cho đến nay, cách tế bào gốc cảm nhận các lực vật lý xung quanh chúng vẫn chưa được rõ ràng, nhưng những phát hiện mới trong Science do Tiến sĩ Meryem Baghdadi, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại SickKids, Tiến sĩ Tae-Hee Kim tại SickKids và Tiến sĩ Danijela Vignjevic tại Viện Curie đứng đầu, đã tiết lộ rằng các tế bào gốc phụ thuộc vào hai kênh ion, gọi là PIEZO1 và PIEZO2, để tồn tại.
“Các thuộc tính vật lý của môi trường xung quanh tế bào gốc rất quan trọng đối với sức khỏe của chúng ta,” Kim, Nhà nghiên cứu chính trong chương trình Sinh học Phát triển & Tế bào Gốc, giải thích. “Với kiến thức này, chúng ta có thể khám phá cách thức thúc đẩy tái tạo đường tiêu hóa để không chỉ ngăn ngừa mà còn sửa chữa tế bào gốc bị tổn thương.”
Cách tế bào gốc cảm nhận sự thay đổi trong ruột của chúng ta
Năm 2018, Tiến sĩ Xi Huang, Nhà nghiên cứu chính trong chương trình Sinh học Phát triển & Tế bào Gốc tại SickKids, phát hiện ra rằng các kênh ion PIEZO ảnh hưởng đến sự cứng nhắc của khối u trong ung thư não. Lấy cảm hứng từ nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu của Kim đã khám phá cách tế bào gốc trong ruột sử dụng kênh PIEZO để duy trì sức khỏe và hoạt động đúng đắn.
Trong mô hình tiền lâm sàng, nhóm nghiên cứu đã loại bỏ (tắt) PIEZO1 và PIEZO2 trong ruột. Kết quả đã rất đáng chú ý: trong sự vắng mặt của cả hai kênh PIEZO, các tế bào gốc không thể duy trì chức năng cần thiết, dẫn đến bệnh nặng và tử vong nhanh chóng. Mặc dù những kênh PIEZO này trước đây được biết đến với chức năng riêng biệt, nghiên cứu này đã tiết lộ sự dự phòng không ngờ của chúng trong việc duy trì tế bào gốc.
Các phòng thí nghiệm của Kim và Vignjevic đã xác định rằng các kênh ion PIEZO giúp các tế bào gốc cảm nhận những thay đổi vật lý trong môi trường xung quanh chúng, như độ cứng hoặc độ co giãn của môi trường. Nếu không có các kênh này, đã có một sự mất cân bằng ở hai con đường tín hiệu quan trọng, khiến tế bào gốc bỏ lỡ những thay đổi quan trọng trong môi trường của chúng và biệt hóa không đúng cách.
Theo sickkids.ca