Vào đầu thế kỷ 20, Tiến sĩ Alois Alzheimer nhận thấy những thay đổi kỳ lạ ở một bộ não mới được cắt bỏ. Bộ não thuộc về một phụ nữ 50 tuổi, người dần mất trí nhớ và phải vật lộn với giấc ngủ, tính hung hăng ngày càng tăng và cuối cùng là chứng hoang tưởng.
Dưới kính hiển vi, não của cô chứa đầy các khối protein. Điều kỳ lạ là, những bong bóng mỡ sáng bóng cũng tích tụ bên trong các tế bào não, nhưng chúng không phải là tế bào thần kinh - các tế bào não phát ra điện và làm nền tảng cho suy nghĩ cũng như ký ức của chúng ta. Thay vào đó, các túi mỡ được hình thành để hỗ trợ các tế bào não gọi là glia.
Các nhà khoa học từ lâu đã cho rằng các cụm protein độc hại có thể dẫn đến hoặc làm trầm trọng thêm bệnh Alzheimer. Nhiều thập kỷ làm việc nhằm mục đích phá bỏ những khối này hầu như đều thất bại – khiến nỗ lực này được mệnh danh là “nghĩa địa của những giấc mơ”. Đã có một chiến thắng gần đây. Đầu năm 2023, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ đã phê duyệt một loại thuốc trị bệnh Alzheimer có tác dụng làm chậm nhẹ sự suy giảm nhận thức bằng cách ức chế các khối protein, mặc dù trong bối cảnh nhiều tranh cãi về sự an toàn của nó.
Ngày càng có nhiều chuyên gia đang khám phá những cách khác để chống lại chứng rối loạn ăn tâm trí. Tiến sĩ Tony Wyss-Coray của Stanford cho rằng câu trả lời có thể đến từ nguồn ban đầu; Mô tả đầu tiên của Alois Alzheimer về bong bóng mỡ bên trong tế bào thần kinh đệm – nhưng với một khuynh hướng di truyền hiện đại.
In một nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu đã nhắm đến các bong bóng mỡ như một nguyên nhân tiềm tàng gây ra bệnh Alzheimer. Sử dụng mô não hiến tặng từ những người mắc chứng rối loạn này, họ đã xác định được một loại tế bào đặc biệt dễ bị tổn thương bởi chất béo tích tụ – microglia, tế bào miễn dịch chính của não.
Không phải tất cả những người mắc bệnh Alzheimer đều có microglia quá béo. Những người đã mang trong mình một biến thể cụ thể của một gen, được gọi là APOE4. Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng APOE4 làm tăng nguy cơ mắc bệnh Alzheimer, nhưng lý do tại sao vẫn còn là một bí ẩn.
Các bong bóng béo có thể là câu trả lời. Các tế bào microglia được tạo ra trong phòng thí nghiệm từ những người có APOE4 nhanh chóng tích tụ bong bóng và phun chúng sang các tế bào lân cận. Khi được xử lý bằng chất lỏng chứa bong bóng, các tế bào thần kinh khỏe mạnh sẽ phát triển các dấu hiệu cổ điển của bệnh Alzheimer.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra mối liên hệ mới giữa các yếu tố nguy cơ di truyền đối với bệnh Alzheimer và bong bóng mỡ trong tế bào miễn dịch của não. đã viết trong bài báo của họ.
Tiến sĩ Michal Haney của Đại học Pennsylvania, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết: “Điều này mở ra một con đường mới cho sự phát triển trị liệu”. nói với New Scientist.
Gen hay quên
Hai loại protein là trọng tâm của nghiên cứu về bệnh Alzheimer.
Một là beta-amyloid. Những protein này ban đầu là những sợi mỏng manh, nhưng dần dần chúng bám vào nhau và tạo thành những khối lớn dính chặt bên ngoài tế bào thần kinh. Một thủ phạm khác là tau. Thông thường vô hại, tau cuối cùng hình thành các mớ rối rắm bên trong tế bào thần kinh và không thể dễ dàng phá vỡ được.
Cùng với nhau, các protein ức chế chức năng tế bào thần kinh bình thường. Về mặt lý thuyết, việc hòa tan hoặc ngăn chặn những khối này sẽ phục hồi sức khỏe thần kinh, nhưng hầu hết các phương pháp điều trị đều cho thấy sự cải thiện tối thiểu hoặc không cải thiện được trí nhớ hoặc nhận thức trong các thử nghiệm lâm sàng.
Trong khi đó, các nghiên cứu trên toàn bộ gen đã tìm thấy một gen có tên APOE là gen điều hòa căn bệnh này. Nó có nhiều biến thể: APOE2 có tác dụng bảo vệ, trong khi APOE4 làm tăng nguy cơ mắc bệnh lên gấp 12 lần—có biệt danh là “quên gen.” Các nghiên cứu được đang tiến hành để tạo ra các biến thể bảo vệ về mặt di truyền nhằm loại bỏ những hậu quả tiêu cực của APOE4. Các nhà nghiên cứu hy vọng phương pháp này có thể ngăn chặn sự suy giảm trí nhớ hoặc nhận thức trước khi chúng xảy ra.
Nhưng tại sao một số biến thể APOE có tính bảo vệ, trong khi những biến thể khác thì không? Bong bóng béo có thể là nguyên nhân.
Ẩm thực di động
Hầu hết các tế bào đều chứa ít bong bóng chất béo. Được mệnh danh là “giọt lipid”, chúng là một thiết yếu nguồn năng lượng. Các bong bóng tương tác với các thành phần tế bào khác để kiểm soát quá trình trao đổi chất của tế bào.
Mỗi bong bóng có lõi gồm các chất béo được sắp xếp phức tạp được bao quanh bởi một “lớp bọc” phân tử linh hoạt. Các giọt lipid có thể nhanh chóng phát triển hoặc thu nhỏ kích thước để đệm mức độ độc hại của các phân tử chất béo trong tế bào và điều khiển phản ứng miễn dịch chống lại nhiễm trùng trong não.
APOE là gen chính điều hòa các giọt lipid này. Nghiên cứu mới hỏi liệu chất béo tích tụ có phải là nguyên nhân khiến APOE4 làm tăng nguy cơ mắc bệnh Alzheimer hay không.
Đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã lập bản đồ tất cả các protein trong các loại tế bào khác nhau trong các mô não được hiến tặng từ những người mắc bệnh Alzheimer. Một số có biến thể APOE4 nguy hiểm; những người khác có APOE3, không làm tăng nguy cơ mắc bệnh. Tổng cộng, nhóm nghiên cứu đã phân tích khoảng 100,000 tế bào, bao gồm tế bào thần kinh và vô số loại tế bào não khác, chẳng hạn như tế bào microglia miễn dịch.
So sánh kết quả từ hai biến thể di truyền, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy sự khác biệt rõ ràng. Những người có APOE4 có hàm lượng enzyme tạo ra các giọt lipid cao hơn nhiều, nhưng chỉ ở microglia. Những giọt nhỏ được tập hợp xung quanh nhân – nơi chứa vật liệu di truyền của chúng ta – tương tự như mô tả đầu tiên của Alois Alzheimer về chất béo tích tụ.
Các giọt lipid còn làm tăng hàm lượng các protein nguy hiểm trong bệnh Alzheimer, bao gồm amyloid và tau. Trong một bài kiểm tra nhận thức tiêu chuẩn ở chuột, nhiều giọt lipid hơn có liên quan đến hiệu suất kém hơn. Giống như con người, những con chuột có biến thể APOE4 có nhiều microglia béo hơn so với những con chuột có APOE3 “trung tính” và các tế bào miễn dịch có mức độ viêm cao hơn.
Mặc dù các giọt tích tụ bên trong microglia nhưng chúng cũng dễ dàng gây hại cho các tế bào thần kinh gần đó.
Trong một thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã biến đổi tế bào da từ những người có APOE4 thành trạng thái giống tế bào gốc. Với một lượng hóa chất cụ thể, họ đã thúc đẩy các tế bào phát triển thành tế bào thần kinh có kiểu gen APOE4.
Sau đó, họ thu thập các chất tiết từ microglia với các giọt lipid ở mức cao hoặc thấp và xử lý các tế bào thần kinh được thiết kế bằng chất lỏng. Chất tiết có lượng bọt béo thấp không gây hại cho tế bào. Nhưng các tế bào thần kinh được cung cấp liều lượng lớn các giọt lipid đã nhanh chóng biến đổi tau – một loại protein cổ điển của bệnh Alzheimer – thành dạng gây bệnh. Cuối cùng, những tế bào thần kinh này đã chết.
Đây không phải là lần đầu tiên bong bóng béo xuất hiện liên quan đến bệnh Alzheimer, nhưng bây giờ chúng ta đã hiểu rõ hơn lý do tại sao. Các giọt lipid tích tụ trong microglia với APOE4, biến các tế bào này thành trạng thái viêm gây hại cho các tế bào thần kinh lân cận—có khả năng dẫn đến cái chết của chúng. Nghiên cứu này bổ sung thêm vào nghiên cứu gần đây nêu bật các phản ứng miễn dịch bất thường trong não là nguyên nhân chính gây ra bệnh Alzheimer và các bệnh thoái hóa thần kinh khác.
Vẫn chưa rõ liệu việc giảm mức độ giọt lipid có thể làm giảm các triệu chứng bệnh Alzheimer ở những người mắc APOE4 hay không, nhưng nhóm nghiên cứu rất muốn thử.
Một phương pháp là ức chế di truyền enzyme tạo ra các giọt lipid trong microglia APOE4. Một lựa chọn khác là sử dụng thuốc để kích hoạt hệ thống xử lý tích hợp của tế bào – về cơ bản là một bong bóng chứa đầy axit – để phá vỡ các bong bóng béo. Đó là một chiến lược nổi tiếng trước đây được sử dụng để tiêu diệt các khối protein độc hại, nhưng nó có thể được thực hiện lại để loại bỏ các giọt lipid.
Nhóm nghiên cứu viết trong bài báo: “Phát hiện của chúng tôi cho thấy mối liên hệ giữa các yếu tố nguy cơ di truyền đối với bệnh Alzheimer với sự tích tụ các giọt lipid vi mô…có khả năng cung cấp các chiến lược điều trị cho bệnh Alzheimer”.
Bước tiếp theo, họ đang khám phá xem liệu biến thể APOE2 bảo vệ có thể ngăn chặn sự tích tụ các giọt lipid trong microglia hay không, và có lẽ cuối cùng sẽ cứu được trí nhớ và nhận thức của não.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://singularityhub.com/2024/03/15/this-gene-increases-the-risk-of-alzheimers-scientists-finally-know-why/
