‘Chất nhớt’ giữ cho não an toàn và có thể giúp chống lại sự lão hóa
Các protein trơn có trong những thành mạch máu của não bộ hình thành một hàng rào bảo vệ có thể phá vỡ sự lão hóa, theo kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên chuột.
Một hàng rào có độ nhớt bên trong các mạch máu não có thể nắm vai trò chính yếu bảo vệ cơ quan này khỏi những hệ quả xấu của sự lão hóa, theo nghiên cứu trên chuột.
Nghiên cứu này đã cho thấy hàng rào nhớt này bị suy thoái theo thời gian, có tiềm năng cho phép các phân tử có hại xâm nhập các mô não và trở thành nguyên nhân gây ra các chứng viêm. Liệu pháp gene phục hồi hàng rào này có thể làm giảm tình trạng viêm trong não bộ và cải thiện khả năng học tập, ghi nhớ ở chuột lão hóa. Công trình này được xuất bản trên Nature.
Phát hiện này làm tăng thêm hiểu biết về các phân tử vẫn còn chưa được biết đến nhiều mà người ta gọi là các mucin – một loại protein do tế bào tạo ra – bao phủ phần bên trong của mạch máu suốt cơ thể và đem lại cho các dịch nhầy kết cấu nhầy, theo Carolyn Bertozzi, một nhà hóa học được trao giải Nobel hóa học tại ĐH Stanford ở California và tác giả đầu của nghiên cứu. “Chất nhầy đóng vai trò vô cùng thú vị trong cơ thể,” bà nói. “Nhưng cho đến gần đây thì chúng ta chưa có đủ công cụ để nghiên cứu chúng. Chúng vô hình”.
Rào cản hoa tiêu
Chất nhầy là những protein lớn ‘trang trí’ bằng carbohydrate hình thành những mối liên kết với nhau, tạo ra một hợp chất đặc quánh giống gel và chứa nước. Chúng đóng vai trò quan trọng để hợp thành hàng rào máu não, một hệ giới hạn sự chuyển động của một số phân tử từ máu vào não.
Các nhà nghiên cứu từ lâu đã tìm nhiều cách để đưa các loại thuốc vượt qua hàng rào này nhằm điều trị các bệnh về não. Nghiên cứu trước đã chứng tỏ là sự nguyên vẹn của hàng rào bị giảm sút theo thời gian, cho thấy nó có thể là một đích quan trọng cho các liệu pháp chống lại các bệnh liên quan đến lão hóa như Alzheimers.
Nhưng các nhà khoa học còn biết quá ít về sự đóng góp của chất nhầy với những thay đổi này, cho đến khi Sophia Shi, một học viên tại Stanford, quyết định tập trung vào lớp giàu chất nhầy mang tên glycocalyx nằm bên trong thành mạch máu. Shi và đồng nghiệp đã nhìn vào điều xảy ra với glycocalyx trong não bộ khi chuột lão hóa. “Chất nhầy ở mạch máu chuột trẻ rất dày, nhiều nước và núng nính”, Bertozzi nói. “Ở chuột già, chúng lại mỏng, bèo nhèo và khô.”
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra chất nhầy trong một lóp cụ thể ít đi ở chuột già hơn chuột trẻ. Họ chứng tỏ sự suy giảm trong hoạt động của các enzyme cần cho việc tạo ra chất nhầy này là nguyên nhân dẫn đến hàng rào máu não trở nên dễ bị hổng.
Và việc thúc đẩy hoạt động của các enzyme ở chuột già làm giảm đi tình trạng hổng và cải thiện hiệu suất trên các thử nghiệm học tập và ghi nhớ. Các con chuột già có thể dễ quên, Bertozzi nói. “Chúng không thể ra khỏi mê cung như cách chúng quen thuộc nhưng chúng cũng thể hiện tốt hơn sau khi chúng tôi phục hồi hàng rào chất nhầy.”
Sàng lọc trong não bộ
Công trình này mở ra một đường đi hoàn toàn mới trong nghiên cứu khám phá hàng rào máu não, theo Michelle Erickson, người đang nghiên cứu về sinh học thần kinh và sinh lý tại ĐH Washington ở Seattle. “Nó sẽ làm thúc đẩy lĩnh vực này,” cô nói.
Những nhà nghiên cứu khác quan tâm đến việc khám phá những thay đổi liên quan đến độ tuổi trong glycocalyx của các mạch máu chảy suốt nhiều cơ quan khác. “Lão hóa là một khái niệm có thể ứng dụng không chỉ trên bộ não,” theo Hideshi Okada, một là nghiên cứu về các bệnh liên quan đến tim và mạch máu ở Bệnh viện ĐH Gifu, Nhật Bản. Cụ thể, Okada muốn khám phá khả năng đó ở thận bởi vai trò của chúng trong lọc máu và bởi chức năng của thận bị suy giảm theo tuổi tác.
Câu hỏi lớn tiếp theo là tại sao chất nhầy lại quan trọng với hàng rào máu não, Erickson nói. Chúng có thể đóng vai trò như một sàng lọc vật lým ngăn những phân tử nhất định khỏi vượt qua thông qua các thành mạch máu. Nhưng Bertozzi cho biết các protein có thể còn có vai trò phức tạp hơn – một trong số đó có thể là tiết lộ những cách để đưa các loại thuốc vượt qua được hàng rào máu não.
“Tôi có một bài toán là chất nhầy trên thực tế đóng vai trò tích cực trong thúc đẩy hoặc loại trừ một số thứ”, bà nói. “Chúng tôi phải đi đến tận cùng vấn đề này.”
Thanh Hương dịch từ Nature
Nguồn: doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-00554-w
