Không chỉ để làm cảnh, cá sọc ngựa tí hon đang nắm giữ bí mật "hồi sinh" trái tim

Khoa học từ lâu đã biết rằng cá ngựa vằn là loài vật kỳ diệu. Chúng không chỉ là những sinh vật có cơ thể trong suốt nhìn xuyên thấu mà còn có khả năng phát triển những cơ quan mới. Ví dụ tái tạo mô võng mạc trong mắt. Nghiên cứu mới cho thấy, lại còn có thể hồi sinh mô tim sau khi bị thương.

Cá ngựa vằn "hồi sinh" trái tim

Nhà sinh học phát triển và tác giả nghiên cứu, Jan Philipp Junker, thuộc Viện Sinh học Hệ thống Y tế Berlin ở Đức cho biết, nhóm của họ muốn tìm hiểu loài cá nhỏ này làm được điều đó như thế nào. Liệu con người có thể học hỏi từ nó hay không. Họ đã theo dõi và ghi lại chuỗi các sự kiện dẫn đến tái tạo tim ở cá ngựa vằn.
Ở người, tế bào cơ tim thường không thể tái sinh giống như ở loài cá ngựa vằn. Với tình trạng thiếu oxy trong cơn đau tim, các tế bào cơ tim bị tổn thương và sẹo vĩnh viễn (gọi là xơ hóa) sẽ hình thành thay cho cơ bị mất, khiến tim yếu hơn trước.

Không chỉ để làm cảnh, cá sọc ngựa tí hon đang nắm giữ bí mật hồi sinh trái tim
Loài cá tự chữa lành trái tim bị tổn thương
Tuy nhiên, cá ngựa vằn lại có khả năng kỳ diệu, phục hồi tới 20% trái tim kích thước một milimet của chúng trong vòng hai tháng sau khi bị chấn thương tim. Những phát hiện từ nghiên cứu mới này cho thấy, các tế bào mô liên kết nguyên bào sợi là những chất dẫn dắt quá trình tái tạo tim ở cá ngựa vằn, tạo ra các protein hoạt động như tín hiệu điều trị và phục hồi.
Những phát hiện này xuất hiện trong bối cảnh khi y học đang có những nỗ lực đầy hứa hẹn cho việc tái tạo các cơ quan, nhằm thay thế hoặc phục hồi lại trái tim bị tổn thương bằng các liệu pháp dựa trên tế bào hoặc thuốc bắt chước các phân tử được tìm thấy trong cá ngựa vằn.
Đặc biệt, vào tháng 5 vừa rồi, các nhà nghiên cứu đã xác định chính xác các tế bào giúp tim người tự "vá" lại sau cơn đau tim. Đến tháng 6, khoa học tiếp tục thành công trong việc "chữa lành'" một cơn đau tim ở chuột bằng kỹ thuật mRNA đưa các chỉ dẫn di truyền đến các tế bào cơ tim để tự phục hồi.

Có một loại tế bào giữ vai trò then chốt trong quá trình tự chữa lành trái tim?

Trong nghiên cứu mới này, nhóm các nhà khoa học đã dùng một chiếc kim siêu lạnh nắn trái tim non nớt của động vật để bắt chước một cơn đau tim ở người (còn gọi là nhồi máu cơ tim), theo dõi điều gì đã xảy ra.
Một điều đáng ngạc nhiên là những phản ứng tức thì đối với chấn thường là rất giống nhau kể cả ở người và loài cá ngựa vằn. Tuy nhiên, khi quá trình này ở người dừng lại ở một thời điểm thì nó vẫn tiếp tục diễn ra ở loài cá, chúng hình thành các tế bào cơ tim mới, có khả năng co bóp.

Không chỉ để làm cảnh, cá sọc ngựa tí hon đang nắm giữ bí mật hồi sinh trái tim
Sử dụng kỹ thuật giải trình tự tế bào đơn, nhóm đã quét khoảng 200.000 tế bào tim được phân lập từ cá ngựa vằn trước và sau khi bị thương, trích xuất thông tin bộ gen từ tế bào riêng lẻ để xem những tế bào nào đang hoạt động trong trái tim bị tổn thương.
Họ phát hiện ra ba loại nguyên bào sợi tạm thời đi vào trạng thái kích hoạt, chuyển đổi gen mã hóa các protein xây dựng cơ bắp như collagen XII, giúp thúc đẩy tăng trưởng mô liên kết. Khi họ vô hiệu hóa những gen đó ở cá ngựa vằn, trái tim của chúng không thể tái sinh được nữa. Các nguyên bào sợi collagen hình thành ngay tại vị trí bị thương.
Mặc dù các nguyên bào sợi có thể đóng một vai trò quan trọng, nhưng các nghiên cứu đã chỉ ra các tế bào viêm được gọi là đại thực bào mới là phần phản ứng nhanh với các cơn đau tim, cần thiết để tái tạo tim. Bên cạnh đó, lớp ngoại tâm mạc, lớp ngoài của tim, cũng được xác định là trung tâm tái tạo tim.
Sau khi thiết kế các tế bào với 'mã vạch' di truyền độc đáo, các nhà nghiên cứu đã lần ra các nguyên bào sợi đã được kích hoạt và cho thấy chúng được tạo ra trong màng ngoài tim của cá ngựa vằn, và chỉ ở đó các tế bào mới tạo ra collagen XII.
Nhóm nghiên cứu cũng muốn xem xét kỹ hơn các gen được khởi động trong các nguyên bào sợi được kích hoạt, đồng thời mã hóa các protein xuất hiện để kích thích các tế bào cơ tim mọc lại. Nhìn chung những kết quả nghiên cứu đã làm sáng tỏ hơn các quá trình sinh học xảy ra để phản ứng với cơn đau tim. Những kiến thức quan trọng này sẽ cung cấp cho ngành y những hiểu biết để có thể giúp đỡ cho những bệnh nhân đau tim.


>>> Chất thải của cá có thể giúp hồi sinh san hô.
Nguồn sciencealert
 


Đăng nhập một lần thảo luận tẹt ga
Thành viên mới đăng
Top