Tóc bạc có thể là dấu hiệu của cơ chế chống ung thư
Thoạt nhìn, tóc bạc và ung thư hắc tố có vẻ chẳng liên quan đến nhau. Nhưng theo một nghiên cứu mới, cả hai hiện tượng này đều có thể phát sinh từ phản ứng của tế bào gốc melanocyte với tổn thương DNA: hoặc là biệt hóa không thể phục hồi, dẫn đến tóc bạc - hoặc tiếp tục phân chia, có thể dẫn đến hình thành khối u.
Tóc bạc và ung thư hắc tố da có thể là kết quả phản ứng của tế bào gốc trước những tổn thương DNA khác nhau. Nguồn: IMSUT
Trong suốt cuộc đời, các tế bào của cơ thể liên tục phơi nhiễm với các yếu tố môi trường bên ngoài và bên trong có thể gây tổn thương DNA. Mặc dù các nhà nghiên cứu đã biết rằng các tổn thương DNA góp phần dẫn đến lão hóa và ung thư, song họ vẫn chưa biết rõ mối liên hệ chính xác – đặc biệt là sự tổn thương ở các tế bào gốc tác động đến các mô về lâu dài như thế nào.
Tế bào gốc melanocyte (McSC) là một loại tế bào gốc cư trú trong mô, là nguồn tạo ra các melanocyte trưởng thành – loại tế bào sản xuất sắc tố, quyết định màu mắt và màu da. Ở động vật có vú, các tế bào gốc này cư trú trong “vùng phình – dưới phình” (bulge: vùng gần chỗ bám của cơ dựng lông, lớp áo ngoài phình ra chứa các tế bào gốc thứ cấp) của nang lông dưới dạng các nguyên bào hắc tố chưa trưởng thành, duy trì sắc tố thông qua việc tái tạo theo chu kỳ.
Trong một nghiên cứu mới được công bố trên Nature Cell Biology, Giáo sư Emi Nishimura và Giáo sư trợ lý Yasuaki Mohri ở Đại học Tokyo đã sử dụng phương pháp truy vết dòng in vivo (in vivo lineage tracing: một kỹ thuật thường dùng để theo dõi sự di cư, tăng sinh và biệt hóa của các tế bào trong cơ thể sống, được coi là tiêu chuẩn vàng để xác định và nghiên cứu tế bào gốc trong các cơ quan khác nhau) trong dài hạn và định hình biểu hiện gene ở chuột để nghiên cứu phản ứng của McSC với các loại tổn thương DNA khác nhau.
Họ phát hiện khi chuỗi kép DNA bị đứt gãy, McSC biệt hóa không thể phục hồi và mất đi, dẫn đến tóc bạc. Quá trình này gọi là biệt hóa lão hóa (senescence-coupled differentiation, hay seno-differentiation), được thúc đẩy bởi sự kích hoạt con đường p53-p21 (protein p53 là một yếu tố phiên mã có thể kích hoạt biểu hiện của nhiều gen đích và đóng vai trò quan trọng trong điều hòa chu kỳ tế bào, chết tế bào theo chương trình – apoptosis, cũng như sự ổn định của bộ gene; còn p21 là một chất ức chế chu kỳ tế bào phổ biến được kiểm soát bởi p53 và các con đường độc lập với p53).
Ngược lại, khi phơi nhiễm với một số chất gây ung thư, chẳng hạn như 7,12-dimethylbenz(a)anthracene hoặc tia cực tím B (UVB), các tế bào McSC bỏ qua chương trình biệt hóa lão hóa, ngay cả khi DNA bị tổn thương. Chúng vẫn biệt hóa và phục hồi, nhân lên vô tính, được hỗ trợ bởi phối tử KIT tiết ra từ ổ (niche: vùng mô cụ thể nơi tế bào gốc tồn tại) tại chỗ và bên trong lớp biểu bì. Các phân tử tín hiệu này ức chế quá trình biệt hóa lão hóa, dẫn đến nguy cơ ung thư ở các tế bào McSC.
“Những phát hiện này cho thấy cùng một quần thể tế bào gốc có thể có phát triển theo những hướng khác nhau – có thể suy giảm hoặc mở rộng – tùy vào loại căng thẳng và các tín hiệu vi môi trường. Nó cho thấy bạc tóc và ung thư hắc tố da không phải là những sự kiện không liên quan đến nhau, mà là những kết quả khác nhau do phản ứng căng thẳng của tế bào gốc”, Nishimura nói.
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh, không nên hiểu lầm rằng bạc tóc giúp ngăn ngừa ung thư, mà tác dụng nằm ở quá trình biệt hóa lão hóa – con đường bảo vệ trước sự căng thẳng, loại bỏ các tế bào có khả năng gây hại. Ngược lại, khi bỏ qua cơ chế này, các tế bào McSC vẫn tồn tại, có thể dẫn đến sự hình thành của ung thư hắc tố.
Bằng cách xác định các mạng lưới phân tử chi phối các quá trình này, các nhà nghiên cứu đã tìm ra mối liên hệ giữa lão hóa mô và ung thư, đồng thời nhấn mạnh lợi ích của việc loại bỏ các tế bào gốc có nguy cơ gây hại thông qua quá trình “phá hủy các tế bào lão hóa” tự nhiên, tạo ra một cơ chế bảo vệ giúp chống lại ung thư.
Chí Hiển dịch từ The Institute of Medical Science, The University of Tokyo
Nguồn: https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/imsut/en/about/press/page_00079.html
