Chặn đứng một nhân tố đáng gờm này trong cơ thể, nhân loại có thể đảo ngược cục diện cuộc chiến Alzheimer?

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một "nhân tố" đầy bất ngờ trong quá trình tàn phá này.

Qua các thử nghiệm trên chuột, họ nhận thấy một protein trong não có tên là Arc, vốn đóng vai trò thông thường là giúp các tế bào thần kinh (neuron) giao tiếp với nhau, dường như lại đang "tiếp tay" cho protein Tau độc hại phát tán từ các tế bào bệnh sang tế bào khỏe mạnh.

Khám phá mang tính bước ngoặt này mở ra một chiến lược hoàn toàn mới giúp làm chậm tiến trình của bệnh Alzheimer.

Thay vì tìm cách loại bỏ hoàn toàn protein Tau một cách vô vọng, các phương pháp điều trị trong tương lai có thể tập trung vào việc ngăn chặn không cho nó tiếp cận và "đầu độc" các tế bào não khỏe mạnh ngay từ đầu.

"Tôi rất hào hứng trước thực tế là chúng tôi đã xác định được một con đường mới có khả năng ngăn chặn sự tiến triển của bệnh Alzheimer," GS. TS Jason Shepherd, chuyên gia thần kinh học tại Đại học Y tế Utah (University of Utah Health), đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ.

Kết quả nghiên cứu đầy triển vọng này đã được công bố chính thức trên tạp chí khoa học uy tín Cell.

Protein Arc đã "dẫn đường" cho Tau độc hại phát tán ra sao?

Để làm rõ cách thức căn bệnh Alzheimer di căn khắp não bộ, nhóm nghiên cứu đã tiến hành so sánh các mô hình chuột mắc bệnh trong hai trường hợp: có và không có protein Arc.

Các thí nghiệm của họ đã chứng minh rằng Arc là yếu tố không thể thiếu trong việc vận chuyển protein Tau độc hại giữa các tế bào thần kinh.

Trong điều kiện sinh lý bình thường, Arc đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với các chức năng của não bộ. Loại protein này tự đóng gói bên trong các túi nhỏ có màng bọc được gọi là túi ngoại bào (EVs). Những chiếc "túi" siêu nhỏ này sẽ di chuyển qua lại giữa các tế bào thần kinh để truyền tải các tín hiệu tế bào thiết yếu.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng protein Tau độc hại đã âm thầm lợi dụng chính hệ thống giao tiếp tự nhiên này của não bộ. Bằng cách "bám đuôi" và ẩn nấp bên trong các túi ngoại bào cùng với Arc, Tau có thể dễ dàng du hành từ một tế bào thần kinh bị bệnh sang tế bào khỏe mạnh để tiếp tục gieo rắc mầm bệnh.

Thực tế, mọi tế bào thần kinh đều chứa protein Tau. Nhưng ở những người mắc bệnh Alzheimer, loại protein này bắt đầu kết tụ lại thành các đám rối lớn và bết dính. Chúng gây tắc nghẽn hệ thống vận chuyển nội bào trước khi hủy hoại hoàn toàn tế bào thần kinh đó.

Tiến sĩ Mitali Tyagi, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Washington ở St. Louis (người thực hiện nghiên cứu này khi còn là học viên cao học ngành thần kinh học tại Phòng thí nghiệm Shepherd thuộc Đại học Y tế Utah), đã ví các đám rối này giống như những "quái vật keo dính".

"Chúng dính chặt vào nhau và chặn đứng mọi hoạt động vận chuyển bên trong tế bào thần kinh," Tiến sĩ Tyagi giải thích. "Tuy nhiên, chúng có thể vỡ ra thành những 'quái vật keo' nhỏ hơn, được gọi là các hạt mầm Tau (Tau seeds).

Những hạt mầm này sau đó có thể truyền sang một tế bào thần kinh mới. Một khi hạt mầm Tau tiếp xúc với protein Tau khỏe mạnh, nó sẽ làm hỏng luôn cấu trúc của protein đó. Và thế là quá trình bệnh lý tàn phá lại bắt đầu vòng lặp mới ở tế bào thần kinh vốn đang khỏe mạnh."

Trên mô hình chuột mắc Alzheimer, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy các túi ngoại bào chứa cả Arc và dạng protein Tau "bết dính" trong mô não. Những túi này hoàn toàn có khả năng xâm nhập vào tế bào khỏe mạnh và kích hoạt sự hình thành các đám rối Tau mới.

Bức tranh lâm sàng đã thay đổi một cách kinh ngạc khi protein Arc bị loại bỏ. Những con chuột thiếu hụt loại protein này có các túi ngoại bào chứa rất ít protein Tau, và căn bệnh không còn khả năng lây lan hiệu quả sang các tế bào não lân cận.

"Khi loại bỏ Arc, chúng tôi nhận thấy sự di chuyển của Tau bị sụt giảm một cách vô cùng rõ rệt," Tiến sĩ Tyagi cho biết. "Nó gần như biến mất hoàn toàn."

Mặt lợi và hại của protein Arc

Mặc dù việc ức chế protein Arc nghe có vẻ là một chiến lược điều trị hiển nhiên và đơn giản, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng loại protein này cũng đảm nhận một vai trò bảo vệ vô cùng quan trọng trong giai đoạn đầu của bệnh.

Bằng cách giúp các tế bào thần kinh trục xuất bớt lượng protein Tau độc hại dư thừa ra ngoài, Arc dường như giúp các tế bào bị tổn thương sống sót lâu hơn.

Ở những con chuột không có Arc, protein Tau độc hại bị mắc kẹt lại bên trong, khiến những tế bào vốn đã suy yếu bị chết nhanh hơn.

"Khi thiếu Arc, Tau bị mắc kẹt bên trong tế bào thần kinh và tích tụ đến mức gây độc. Ngược lại, khi có mặt Arc, Tau có thể được giải phóng ra ngoài thông qua các túi ngoại bào.

Dù việc này giúp giảm bớt sự tích tụ Tau trong tế bào gốc, nhưng lượng Tau giải phóng ra lại bị các tế bào thần kinh khỏe mạnh lân cận hấp thụ, từ đó thúc đẩy sự lây lan của bệnh," Tiến sĩ Tyagi phân tích sâu hơn về cơ chế phức tạp này.

Những phát hiện này gợi ý rằng phương pháp điều trị hiệu quả nhất có thể không phải là ngăn chặn tế bào bệnh giải phóng Tau. Thay vào đó, giải pháp tối ưu hơn là chặn đứng không cho các túi ngoại bào độc hại đó xâm nhập vào các tế bào thần kinh khỏe mạnh.

Mục tiêu tiềm năng mới cho các liệu pháp điều trị Alzheimer trong tương lai

Đáng chú ý, các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy các túi ngoại bào chứa cả Arc và Tau trong mô não người, gợi ý rằng cơ chế tương tự rất có thể cũng đang diễn ra ở cơ thể chúng ta.

Tuy nhiên, họ nhấn mạnh rằng cần phải thực hiện thêm nhiều nghiên cứu nữa trước khi bất kỳ liệu pháp tiềm năng nào có thể được áp dụng thực tế trên người bệnh.

"Hầu hết các nghiên cứu của chúng tôi mới chỉ thực hiện trên chuột chứ chưa phải trên người," Giáo sư Shepherd lưu ý.

"Chúng tôi có một số manh mối cho thấy những gì xảy ra ở chuột cũng có thể xảy ra ở người, nhưng hiện tại vẫn chưa thể khẳng định chắc chắn. Chúng tôi còn cách rất xa việc tuyên bố rằng mình đang phát triển một phương pháp điều trị cụ thể. Nhưng phát hiện này chắc chắn mở ra những hướng đi mới để đạt được mục tiêu đó."

Một hướng đi đầy triển vọng là "đánh chặn" các túi ngoại bào chứa Tau sau khi chúng rời khỏi tế bào thần kinh bệnh nhưng trước khi kịp tiếp cận các tế bào khỏe mạnh.

Dù phương pháp này không thể đảo ngược các tổn thương não đã có sẵn, nó có khả năng làm chậm hoặc ngăn chặn hoàn toàn sự tàn tạ tiếp theo của não bộ do bệnh Alzheimer gây ra.

"Nếu có thể nhắm mục tiêu vào các túi ngoại bào đặc biệt này, đó sẽ là một chiến lược điều trị cực kỳ hữu ích," Giáo sư Shepherd khẳng định. "

Đối với những người mắc bệnh Alzheimer hoặc sa sút trí tuệ khởi phát sớm, nếu chúng ta có thể ngăn chặn sự lây lan, chúng ta sẽ ngăn ngừa được tổn thương não bộ và tình trạng suy giảm nhận thức tiến triển nặng hơn."

Nguồn: ScienceDaily

Lâm Mộc