Chu kỳ tái tạo, tiềm năng tái tạo các cơ quan cơ thể bằng tế bào gốc

Chu kỳ tái tạo của các cơ quan, tiềm năng tái tạo các cơ quan cơ thể bằng tế bào gốc

Tái tạo là quá trình phục hồi một tế bào, mô hoặc cơ quan cơ thể bị mất hoặc tổn thương từ các mô hiện tại. Ở người trưởng thành, cơ thể có thể tự tái tạo một số cơ quan nhất định, tuy không được hoàn hảo. Lấy ví dụ, các tế bào da liên tục được thay mới và sửa chữa mỗi ngày. Tuy nhiên, không phải cơ quan nào cũng có khả năng này. Nghiên cứu về chu kỳ tái tạo các cơ quan của cơ thể đã dẫn đến sự phát triển của ngành y học tái tạo – nhằm mục đích kích thích quá trình tái tạo và thay thế các mô trong cơ thể

Chu kỳ tái tạo các cơ quan của cơ thể

Tái tạo là một hoạt động tự nhiên của cơ thể, bao gồm một chuỗi các quá trình đồng hóa và dị hóa. Trong đó, tế bào bị phá hủy và được sản sinh lại một lần nữa. Các tế bào già cỗi, tổn thương bong ra, sau đó được thay thế bằng các tế bào gốc mới. Chu kỳ tái tạo các cơ quan của cơ thể là không giống nhau. Tế bào da được thay mới trong vòng 30 ngày. Trong khi đó, vòng đời của tế bào hồng cầu là 120 ngày. Đối với tế bào xương, quá trình tái tạo diễn ra mỗi 3 tháng một lần.

Hoạt động tái tạo của cơ thể có vai trò rất quan trọng với sự sống của chúng ta. Cứ sau 5 ngày, dạ dày tạo ra một lớp lót mới. Nếu quá trình này bị gián đoạn, axit hydrochloric từ nước ép dạ dày sẽ làm tổn thương dạ dày và gây tử vong.

Cùng với thời gian, quá trình lão hóa tự nhiên sẽ tác động đến chu kỳ tái tạo các cơ quan của cơ thể, khiến cơ thể chậm hồi phục sau tổn thương và dễ bị mắc bệnh hơn.

Cơ chế tái tạo của cơ thể

Một số động vật có thể tái tạo các bộ phận cơ thể phức tạp với đầy đủ chức năng sau khi cắt cụt hoặc chấn thương. Các loài động vật không xương sống như giun dẹp có thể tái tạo cả đầu từ một mảnh đuôi và ngược lại. Trong số nhóm động vật có xương sống, cá có thể tái tạo các bộ phận của não, mắt, thận, tim và vây. Ếch có thể tái tạo các chi, đuôi, não và mô mắt khi còn ở dạng nòng nọc. Kỳ nhông có thể tái tạo chân tay, tim, đuôi, não, mô mắt, thận, não và tủy sống trong suốt cuộc đời.

Nghiên cứu gần đây trên nhiều loại động vật đã chỉ ra rằng việc sử dụng tế bào gốc có thể giúp tái tạo các bộ phận cơ thể như cơ, dây thần kinh và da. Qua việc tìm hiểu cơ chế tái tạo mô trưởng thành này, các nhà khoa học hy vọng có thể áp dụng những thông tin này lên cơ thể người.

Gần đây, một nhóm nhà khoa học Hoa Kỳ dẫn đầu bởi Peter Reddien đã tiến hành nghiên cứu chu kỳ tái tạo các cơ quan trên loài giun dẹp. Kết quả cho thấy cơ thể giun dẹp sở hữu các tế bào gốc vạn năng (pluripotent stem cells) đóng vai trò quan trọng đến quá trình tái tạo ở loài động vật này. Ở các loài động vật khác như ếch và kỳ nhông, mỗi mô khác nhau có một bộ tế bào gốc riêng và chỉ tạo ra các tế bào mới tương ứng với mô đó. Nói cách khác, tế bào gốc cơ xương không thể hình thành nên tế bào da và ngược lại.

Ngoài tế bào gốc ra, quá trình tái tạo cơ thể còn diễn ra thông qua việc sản sinh các tế bào biệt hóa đã ngừng phân chia, giúp thay thế các mô bị mất và tổn thương. Điều này gần đây đã được kiểm chứng trên cá ngựa vằn, trong đó tế bào cơ tim tự phân chia để thay thế các mô tim đã mất. Chu kỳ tái tạo các cơ quan này cũng được ghi nhận ở chuột sơ sinh và diễn ra với tốc độ chậm hơn khi cơ thể trưởng thành.

Mô hình chu kỳ tái tạo các cơ quan của tế bào gốc

Tiềm năng tái tạo các cơ quan cơ thể bằng tế bào gốc

Nhiều bệnh lý mãn tính phổ biến như bệnh tim mạch, xơ gan, tiểu đường và bệnh Parkinson xảy ra khi xảy ra tổn thương đến các tế bào hoặc toàn bộ cơ quan liên quan, gây ảnh hưởng đến chức năng cơ thể. Việc thay thế các tế bào này được cho là đem lại lời giải cho quá trình điều trị những bệnh lý kể trên. Xuất phát từ lý thuyết này, y học tái tạo – với trọng tâm là liệu pháp tế bào gốc – đã ra đời và thu hút sự quan tâm của giới nghiên cứu cũng như công chúng.

Gần đây, các nhà khoa học đã thực hiện thành công một bước đột phá trong việc lập trình lại tế bào trưởng thành, biến đổi các tế bào này trở lại trạng thái tế bào gốc phôi, nhờ đó có thể biệt hóa thành hầu hết mọi loại tế bào, bao gồm cả các cơ quan bị hạn chế về khả năng tái tạo như tim.

Về mặt lý thuyết, tế bào gốc có thể được sử dụng như một nguồn cung cấp tế bào vô tận. Các nhà khoa học tin rằng sản phẩm từ tế bào gốc có thể giúp khôi phục chức năng của các cơ quan và điều trị bệnh. Bên cạnh đó, khả năng thúc đẩy chu kỳ tái tạo các cơ quan cơ thể của tế bào gốc cũng mở đường cho các ứng dụng của liệu pháp tái tạo cho mục đích trẻ hóa và làm đẹp.

Tác giả: Jonathan Pham

Yhocvn.net (Theo EuroStemcell)