Nghiên cứu Y - Dược Thứ ba, ngày 10/5/2022

Khoáng chất có thể là chìa khóa để chữa lành các mô bị tổn thương

Mọi loài, từ vi khuẩn đến con người, đều có khả năng tái sinh. Tái sinh được thực hiện qua trung gian của các quá trình phân tử điều chỉnh biểu hiện gen để kiểm soát sự đổi mới, phục hồi và tăng trưởng của mô.
Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
Sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu trong Khoa Kỹ thuật Y sinh và Đại học Y tại Đại học Texas A&M xác định vai trò quan trọng của khoáng chất trong việc điều chỉnh biểu hiện gen, do đó kiểm soát số lượng protein mà tế bào tạo ra, do đó khuyến khích tái tạo mô và xác định lại danh tính tế bào .

Nghiên cứu này mở đường cho các nghiên cứu trong tương lai nhằm xác định vai trò của các khoáng chất cụ thể, cũng như cách chúng có thể được lắp ráp để thiết kế thế hệ thuốc khoáng tiếp theo để chữa lành các mô bị tổn thương.

Nghiên cứu này gần đây đã được công bố trên tạp chí Science Advances.

Khoáng chất là các nguyên tố vô cơ có nhiều vai trò quan trọng, hoạt động tương tác với vitamin, enzym, hormone và các đồng yếu tố dinh dưỡng khác để điều chỉnh hàng nghìn chức năng sinh học của cơ thể. Mặc dù một số khoáng chất đã được chứng minh là có thể điều chỉnh sự biểu hiện gen và hoạt động của tế bào, rất ít công trình tập trung vào việc tìm hiểu các cơ chế phân tử cơ bản.

Nhóm nghiên cứu kỹ thuật này được dẫn đầu bởi Tiến sĩ Akhilesh Gaharwar, phó giáo sư kỹ thuật y sinh và Ủy viên tác động của Tổng thống, phối hợp với Tiến sĩ Irtisha Singh, trợ lý giáo sư tại Khoa Y học phân tử và tế bào tại Texas A&M và đồng tác giả của nghiên cứu trong đó một lớp hạt nano khoáng chất mới đã được giới thiệu để hướng các tế bào gốc của con người tới các tế bào xương. Các hạt nano này được gọi cụ thể là nano, và với chúng, nhóm nghiên cứu có thể xác định vai trò của các khoáng chất trong việc điều chỉnh cấu hình biểu hiện gen để chỉ đạo sự khác biệt của tế bào gốc.

Các nano này là các hạt nano khoáng hình đĩa có đường kính 20-30 nanomet (nm) và dày 1-2 nm. Các hạt nano này có tính tương thích sinh học cao và dễ dàng được các tế bào ăn. Khi vào bên trong cơ thể tế bào, các hạt nano này sẽ từ từ hòa tan thành các khoáng chất riêng lẻ như silicon, magie và lithium.

Các nano phân ly thành các khoáng chất riêng lẻ bên trong tế bào và "bật" một tập hợp các gen quan trọng dẫn đến dòng thông tin xuyên suốt các tế bào, được gọi là các con đường tín hiệu. Những con đường tín hiệu này chịu trách nhiệm hướng dẫn các tế bào đảm nhận các chức năng cụ thể, chẳng hạn như chuyển đổi thành một loại tế bào khác hoặc bắt đầu quá trình chữa bệnh bằng cách tiết ra các protein đặc trưng cho mô được gọi là chất nền ngoại bào.

Các chất nền ngoại bào này bao gồm các protein khác nhau, bao gồm glycoprotein và proteoglycan giúp tạo điều kiện chữa lành mô và hỗ trợ các chức năng của mô.


Kết hợp các kỹ thuật liên ngành và kỹ thuật y sinh và các phương pháp gen, các tác giả chính của nghiên cứu này, các sinh viên tiến sĩ Anna Brokesh và Lauren Cross, xác định và mô tả đặc điểm của các gen quan trọng được "bật" và kích hoạt bởi các con đường tín hiệu khác nhau do xử lý bằng khoáng chất. Một trong những phát hiện chính của nghiên cứu này là các khoáng chất như silicon, magiê và liti có liên quan đến việc tạo ra quá trình hóa học nội tiết, một quá trình mà tế bào gốc được biến đổi thành các mô mềm và cứng như sụn và xương ở người trẻ.

Phòng thí nghiệm Singh, do Singh quản lý, tận dụng các xét nghiệm và nhiễu loạn chức năng thông lượng cao để phân tích các chương trình điều hòa chức năng trong tế bào động vật có vú.

Trong nghiên cứu này, họ đã phân tích toàn bộ dữ liệu giải trình tự phiên mã (RNA-seq) để đánh giá tác động của các chất nano và các sản phẩm hòa tan ion đối với cấu hình biểu hiện gen của tế bào gốc. RNA-seq, một xét nghiệm giải trình tự thông lượng cao trên toàn bộ phiên mã, cung cấp một cái nhìn tổng quan không thiên vị và toàn diện về các cấu hình biểu hiện gen để xác định các con đường bị xáo trộn bởi các phương pháp điều trị cụ thể.

Brokesh cho biết: “Có rất nhiều người muốn hiểu cách các khoáng chất tác động đến cơ thể con người, nhưng có rất ít bằng chứng để xác định chúng ảnh hưởng đến chúng ta như thế nào ở cấp độ tế bào. "Nghiên cứu của chúng tôi là một trong những nghiên cứu đầu tiên sử dụng giải trình tự toàn bộ phiên mã không thiên vị để xác định cách các ion khoáng chất có thể định hướng số phận của tế bào gốc."

Cách tiếp cận được đề xuất giải quyết một thách thức lâu dài trong các phương pháp điều trị hiện tại sử dụng liều siêu sinh lý của các yếu tố tăng trưởng để chỉ đạo nghiên cứu mô. Liều lượng cao các yếu tố tăng trưởng như vậy dẫn đến một loạt các biến chứng, bao gồm hình thành mô không kiểm soát, viêm và tạo khối u, sản sinh hoặc hình thành các tế bào khối u. Những điều này hạn chế bất lợi việc sử dụng các yếu tố tăng trưởng như một tác nhân điều trị trong lĩnh vực y học tái tạo.

Gaharwar cho biết tác động của công việc này là sâu rộng bởi vì hiểu được tác dụng của khoáng chất để đạt được sự điều hòa mong muốn của hoạt động tế bào có tiềm năng mạnh mẽ để mở ra những con đường mới để phát triển các phương pháp điều trị có liên quan lâm sàng cho y học tái tạo, phân phối thuốc và điều hòa miễn dịch.

Nguồn Đại học Texas A&M 
- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Email: contact@thuocbietduoc.com.vn