Bộ não loại bỏ tế bào thần kinh chết như thế nào?

Bộ não sử dụng một hệ thống phức tạp để nhận biết, bao vây và tiêu diệt các tế bào chết nhằm ngăn chặn chúng làm tắc nghẽn các liên kết và phá hủy các mô xung quanh.

Quá trình này có vai trò rất quan trọng ở những bệnh nhân bị chấn thương não, bệnh thoái hóa thần kinh và các rối loạn khác.

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances cho biết, lần đầu tiên, các nhà khoa học tại Trường Y khoa Yale đã ghi lại một đoạn video về cách các tế bào thần kinh chết được loại bỏ trong não chuột.

Video ngắn dưới đây cho thấy một tế bào thần kinh chết (màu đỏ) được xác định và bao quanh bởi các tế bào miễn dịch của não gọi là microglia. Trong suốt 24 giờ, microglia phân mảnh và tiêu thụ tế bào thần kinh chết để hoạt động của các tế bào thần kinh xung quanh không bị cản trở.

Microglia (màu xanh lá cây) bao vây và tiêu diệt một tế bào thần kinh chết (màu đỏ). (Ảnh:Damisah et al., 2020)

Ghi lại quá trình tuyệt vời này không hề dễ dàng. Vì sự chết tế bào trong não không thể đoán trước và diễn ra rất nhanh, việc chụp ảnh quá trình này rất khó khăn. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Yale đã khắc phục điều này bằng cách phát triển các phương pháp trực tiếp nhắm đến các tế bào não đơn lẻ và khiến chúng chết đi nhờ các tác nhân quang hóa hoặc virus. Sau đó, họ có thể chụp lại toàn bộ quá trình khi não phát hiện ra tế bào chết và sử dụng các tế bào miễn dịch để bao vây và tiêu diệt nó.

Các nhà nghiên cứu cần phải hiểu rõ quá trình chết của tế bào theo chương trình. Tiến sĩ Eyiyemisi Damisah, giáo sư dự khuyết chuyên ngành phẫu thuật thần kinh tại Trường Y khoa Yale cho biết: “Nếu bạn không thu gom rác ở thành phố New York, bạn sẽ không thể di chuyển được. Giống như một thành phố phủ đầy rác, bộ não không thể hoạt động với quá nhiều tế bào chết nằm xung quanh.”

Hy vọng rằng phương pháp mới để nhắm đến các tế bào đơn lẻ và khiến chúng chết đi và những hiểu biết mới về sự chết tế bào theo chương trình của não sẽ được áp dụng vào việc chữa trị các căn bệnh ở người trong tương lai. Nghiên cứu bệnh về não thường gặp khó khăn trong việc áp dụng các kết quả ở chuột thí nghiệm sang con người, nhưng hiểu được sự chết tế bào theo chương trình có ý nghĩa to lớn trong việc điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh và các bệnh viêm loét.

Bác sĩ Damisah cho biết: “Sự chết tế bào rất phổ biến ở các bệnh về não. Hiểu về quá trình này có thể giúp chúng ta biết rõ cách xử lý tế bào chết ở não bị tổn thương do chấn thương đầu, do đột quỵ và các bệnh lý khác.”

Tiến sĩ Jaime Grutzendler, thuộc phòng thí nghiệm Grutzlendler của Trường Y khoa Yale, cho biết thêm: “Sau khi bị chấn thương não, bạn cần hiểu các tế bào đang làm gì và các phân tử nào tham gia vào việc phát triển chiến lược điều trị cho tình trạng này. Và nếu chúng ta có thể loại bỏ các tế bào chết một cách hiệu quả, liệu chúng ta có thể ngăn ngừa thoái hóa thần kinh do tuổi tác hay không?”