Tế Bào Sao Trong điều Phối Tín Hiệu Dẫn Truyền Thần Kinh

Câu chuyện tưởng chừng như hoang đường đã dần dần trở thành hiện thực với công trình nghiên cứu của TS. Steven Goldman, Maiken Nodergaard và nhóm nghiên cứu của Trung tâm y khoa thuộc Viện đại học Rochester (Hoa Kỳ) được công bố trong tạp chí Cell Stem Cell. Điều kỳ lạ là kỳ tích này mang tính khả thi: ghép tế bào não người. Hơn nữa, ghép tế bào não này không liên quan đến các nơron, tế bào “vua” của não bộ mà đó là những tế bào khác của não từ lâu đã bị quên lãng và chỉ mới được các nhà nghiên cứu tìm thấy lại: tế bào sao!

Tế bào hình sao được phát hiện có nhiều chức năng: đảm bảo chất lượng truyền tin giữa các nơron và đồng thời cung cấp năng lượng cho các nơ ron này.

Mạng lưới khổng lồ của tế bào sao

Theo TS. Giovanni Marsicano thuộc Trung tâm y khoa Magendie (Inserm, Bordeau, Pháp), khi được phát hiện vào đầu thế kỷ 20, tính chất dẫn điện của các nơron đã giúp chúng truyền tải thông tin nhanh chóng. Vì vậy, công trình nghiên cứu tập trung theo chiều hướng này vào các tế bào sao mà khi đó người ta chưa hề hay biết về cách thức dẫn truyền hóa học, dựa trên nền tảng canxi. Nếu không, rất có thể các công trình nghiên cứu về não bộ đã đi sang một bước ngoặt hoàn toàn khác.

Nhà khoa học người Tây Ban Nha Santiago Ramon (đoạt giải Nobel 1906) đã có các công trình nghiên cứu về cấu trúc hệ thần kinh và thấy rằng các tế bào sao này không phải là những tế bào có chức năng kết dính thông thường mà có thể có một vai trò năng động khác nhưng do các thiết bị nghiên cứu còn có phần thô sơ vào thời kỳ đó nên không thể phát hiện được các tính chất khác của chúng.

Trong thập niên gần đây, nhờ sự tiến bộ của các kỹ thuật sinh học tế bào, công trình nghiên cứu về tế bào đệm đã có một bước ngoặt mới và các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các tế bào này đã tham gia rất sâu vào tiến trình của não bộ. Thật vậy, với cấu trúc hình sao như tên gọi, tế bào sao biểu lộ đặc trưng bằng các sợi trục dài bao phủ các khớp thần kinh. Giống như một mạng lưới khổng lồ bao phủ và bảo vệ các nơron, tế bào sao còn cung cấp năng lượng cho nơron nhờ đường glucose mà nó hấp thu từ mạch máu. Tuy nhiên, chức năng bảo vệ và dinh dưỡng này chưa phải là tất cả. Các tế bào sao còn phóng thích các chất dẫn truyền thần kinh vào trong các khớp thần kinh và như vậy có khả năng đóng một vai trò tích cực trong việc điều phối tín hiệu dẫn truyền thần kinh.

Theo TS. Giovanni Marsicano, hiện nay, các nhà khoa học đã nói đến khớp nối chĩa ba. Từ đây không còn vấn đề khớp nối là nơi hai nơron tiếp xúc với nhau mà còn thêm kẻ thứ ba là tế bào sao can dự vào nữa.

Chuột lai đã có hiệu năng cao hơn

Công trình nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học thuộc Viện đại học Rochester, Hoa Kỳ đã cho thấy một kết quả kỳ lạ. Các nhà nghiên cứu đã ghép các tế bào gốc của tế bào sao người vào trong não bộ của chuột con. Trước đây chưa từng được ghi nhận sự cải thiện về nhận thức ở chuột được ghép tế bào sao của chuột thì bây giờ, những con chuột lai này đã học nhanh hơn và đạt được các kết quả tốt hơn trong các test về trí nhớ. Đó là kết luận của nhóm nghiên cứu người Mỹ qua công trình nghiên cứu của họ. Điều này cho thấy tế bào sao của người có hiệu quả hơn tế bào sao chuột và chúng đóng vai trò thiết yếu trong chức năng nhận thức cao, phân biệt giữa con người và các loài khác.

Nơron mất dần vai trò nhạc trưởng

Từ đó, có thể kết luận rằng trí thông minh của con người liên quan đến tính chất và số lượng các tế bào sao phủ trùm não bộ, nhưng còn một bước... chưa thể vượt qua.

Tuy nhiên, có một điều chắc chắn là tế bào sao có can dự vào trong giấc ngủ và một số tiến trình của trí nhớ, nhất là khứu giác. Theo TS. Lisa Roux thuộc Trung tâm nghiên cứu thần kinh thuộc Viện đại học New York, Hoa Kỳ, chúng ta chỉ mới đặt chân vào ngưỡng cửa của những khám phá liên quan đến tế bào não bộ nhưng chính quần thể tế bào sao đóng một vai trò then chốt về năng lực trí nhớ.

Theo TS. Christian Giaume - Giám đốc Trung tâm nghiên cứu CNRS-College Pháp cho biết, tế bào sao tạo ra một môi trường thuận lợi chung quanh các nơron. TS. Giaume còn cho biết, theo linh cảm của ông, phần lớn các bệnh lý của hệ thần kinh như bệnh Alzheimer, Parkinson hay Huntington đều có sự can dự của tế bào sao. Vì vậy, chẳng có gì ngạc nhiên khi các căn bệnh này nằm trong tình trạng không có thuốc chữa bởi vì người ta đã bỏ quên một nửa tế bào não.

Theo dấu các bệnh thoái hóa thần kinh

Ý tưởng cho rằng các tế bào đệm, thông thường là tế bào sao, can dự vào các bệnh Alzheimer, Parkinson càng ngày càng rõ nét hơn.

TS. Christian Giaume cho biết, ở các con chuột đã hình thành các mảng amyloid, dấu hiệu đặc thù của bệnh Alzheimer, các tế bào sao nằm kế cận các mảng này đã có một tác động bất thường: phóng thích glutamate với nồng độ cao, đây là một độc tố thần kinh. Một tác động bất thường khác cũng được phát hiện trong các nghiên cứu trên não bộ của bệnh nhân tử vong vì căn bệnh này: các connexin. Đây là các kênh giúp cho tế bào sao có thể kết nối giữa chúng với nhau. Bằng cách điều chỉnh sự sản xuất các connexin này, TS. Giaume hy vọng rằng có thể làm chậm tiến trình thoái hóa thần kinh.

Tuy nhiên, còn có các tế bào đệm khác cũng có một vai trò tương tự. Từ kết quả nghiên cứu này, nhiều công trình nghiên cứu khác đã khởi động trong những năm qua tập trung vào các tế bào đệm, đặc biệt là tế bào sao, để mong tìm ra liệu pháp mới cho các căn bệnh thoái hóa thần kinh. Thực sự đây là một nỗ lực lớn trong nghiên cứu và ứng dụng chữa trị.

BS. Nguyễn Văn Thông (Theo Sciences & Avenir)