Phát hiện protein chữa lành tổn thương của cơ tim  


Bệnh tim mạch là bệnh có tỉ lệ tử vong cao nhất trên toàn thế giới, cao hơn cả bệnh ung thư. Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (World Health Organization_WHO), mỗi năm có khoảng 17,5 triệu người tử vong do bệnh tim mạch, chiếm 31% tổng các trường hợp tử vong trên toàn thế giới. Trong đó, bệnh mạch vành chiếm tỉ lệ cao nhất với 45%. Theo ước đoán của AHA (American Heart Association_Hiệp hội tim mạch Mỹ), từ năm 2013 đến năm 2030, tỉ lệ các bệnh mạch vành sẽ tiếp tục tăng khoảng 18%. Riêng ở Việt Nam, các bệnh tim mạch mỗi năm gây ra hàng ngàn cái chết và theo dự báo của hội Tim mạch Việt Nam, đến năm 2017, có 1/5 dân số Việt Nam mắc các bệnh về tim mạch. Hiện nay đã có nhiều liệu pháp ra đời trong việc chữa trị tim mạch, trong đó liệu pháp tế bào mang lại nhiều hy vọng với các ưu thế như không xâm lấn (so với phương pháp phẫu thuật), an toàn, cung cấp nguồn tế bào thay thế những tế bào cơ tim đã chết giúp khôi phục vùng mô bị tổn thương. 

Hình 1: Tim bị tổn thương do tắc nghẽn mạch vành [2]

Mô cơ tim người được biết là có khả năng tái tạo rất thấp sau tổn thương. Trong suốt cuộc đời một người, chỉ có khoảng 45% tế bào cơ tim được tái tạo, 55% còn lại là những tế bào cơ tim duy trì từ lúc mới hình thành cho đến chết [1]. Tỷ lệ tái tạo tế bào đó không đủ để sửa chữa mô cơ tim sau nhồi máu hoặc đột quỵ. Mà thay vào đó, ở những vị trí tổn thương tế bào cơ tim chết đi để lại khoảng trống, nguyên bào sợi tăng sinh tạo thành mô sẹo (không có khả năng co bóp) để lấp đầy, làm giảm khả năng bơm máu của tim. Do đó, những liệu pháp sinh học tái tạo phải tập trung vào việc tìm ra nguồn tế bào ngoại sinh hoặc tự thân có khả năng chữa trị và làm lành mô cơ tim. Hiện nay, các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc sử dụng tế bào cơ tim chưa trưởng thành thu nhận từ tế bào gốc người cho việc chữa trị bệnh tim. Tuy nhiên, trong một công trình mới đây trên tạp chí Nature, Wei và cộng sự đã trình bày một hướng tiếp cận mới đó là sử dụng protein follistatin-like 1 (Fstl1) hiện diện ở ngoại tâm mạc(*) (lớp màng ngoài cùng của tim) trong trái tim khỏe mạnh thay cho việc sử dụng tế bào như các nghiên cứu hiện nay. 

Hình 2: Cấu trúc phía ngoài của tim gồm lớp màng bao tim, dịch và màng ngoài tim [3]

Fstl1 được biết đến như một protein định hướng (modulator) quá trình phát triển tim và dấu hiệu nhận biết cho bệnh thiếu máu cơ tim, cao huyết áp, và giai đoạn cuối của suy tim. Protein Fstl1 có nhiều vai trò, và một vài chức năng trong số này có vẻ như đối lập nhau. Điều đáng chú ý là sự hiện diện của Fstl1 trong tim thường đi kèm với việc giảm kích thước vùng nhồi máu và phục hồi chức năng tim, điều này được cho là do nó đã thúc đẩy sự hình thành mạch máu và tăng cường khả năng sống của tế bào chứ không phải là hình thành tế bào cơ tim mới.

Wei và cộng sự đã cung cấp một cái nhìn mới và sâu sắc đối với chức năng sinh học của protein Fstl1. Điểm đáng chú ý của nghiên cứu này là tái thiết lập sự biểu hiện của Fstl1 ở màng ngoài tim có thể giúp mô cơ tim được tái sinh sau tổn thương. Họ giả thiết rằng sử dụng một mảnh vá (a patch) tiết Fstl1 ngoại tâm mạc đặt lên vùng mô cơ tim nhồi máu giúp cung cấp Fstl1 và kích thích sự tăng sinh của quần thể tế bào cơ tim ở đây. Để kiểm tra giả thiết này, họ đính mảnh collagen có Fstl1 ngoại tâm mạc lên mô cơ tim chuột đã được cảm ứng nhồi máu. Bốn tuần sau, tim chuột đã có những cải thiện rõ rệt về cả cấu trúc và chức năng tim. Đồng thời, mô sẹo ít được hình thành hơn và sự hình thành mạch máu tăng lên trong vùng mô được ghép. Những phát hiện này cho thấy thay vì phải cấy ghép tế bào thì chỉ cần sử dụng mảnh vá mang protein Fstl1 để kiểm soát sự sống của tế bào cơ tim hiện có và thúc đẩy tái tạo mô cơ.

Hình 3: Mảnh vá chứa protein được đính lên tim [3]

Mặc dù cần phải tiến hành thêm những nghiên cứu trên động vật lớn để có thể khẳng định chắc chắn tác động của liệu pháp này, nhưng đây là một nghiên cứu cung cấp một hướng tiếp cận đầy hứa hẹn trong việc chữa trị nhồi máu cơ tim. Đồng thời, nó cũng gợi mở nhiều câu hỏi rất sâu về cơ chế hoạt động và chức năng của protein Fstl1 để các nghiên cứu trong tương lai giải quyết và sớm ứng dụng protein này trong thực tiễn lâm sàng.

Biên tập: Vân Anh Bùi,  Nghiên cứu viên Phòng Thí nghiệm Nghiên cứu và Ứng dụng Tế bào Gốc, ĐH Khoa học Tự nhiên, TP. HCM

(*): Nhóm biên tập cảm ơn TS. Nguyễn Tuấn Anh (UT Houston) đã báo lỗi và gợi ý sửa

Tài liệu tham khảo

[1] Vunjak-Novakovic, G., Cardiac biology: A protein for healing infarcted hearts. Nature, 2015. 525(7570): p. 461-462.
[2] http://license.umn.edu/technologies/z02201_pegylated-fibrin-biomatrix-for-treatment-of-acute-myocardial-infarction
[3] http://drsvenkatesan.com/tag/epicardium/
[4] http://www.karplab.net/portfolio-item/worm-inspired-glue-mends-broken-hearts

--

Cập nhật: 06/27/2016

Tags: 
Category: 

Add new comment

CAPTCHA
This question is for testing whether or not you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.
Image CAPTCHA
Enter the characters shown in the image.