DMCA.com Protection Status

Loại protein trong bệnh Alzheimer giúp cơ thể chống lại sự nhiễm khuẩn  quan tâm

Được đăng bởi: Ẩn danh

Cập nhật lúc 22:02 ngày 29/12/2017

Phân tử peptide amyloid- ß (Aß) là protein đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển bệnh Alzheimer – chứng bệnh suy giảm trí nhớ. Aß có khả năng thay đổi cấu trúc và tạo thành các mảng dính xung quanh tế bào thần kinh ở não, gây ra sự thoái hóa của các tế bào này. Tuy nhiên, Aß liệu có hoàn toàn xấu khi mà trong động vật có vú, các gen mã hóa cho các protein tiền thân Aß là "gần như giống hệt nhau”? Đã có nghiên cứu đưa ra quan điểm Aß là một peptide kháng khuẩn (vi khuẩn, nấm) nhưng nhiều nhà khoa học vẫn nghi ngờ điều này. Gần đây, một nghiên cứu về chức năng bảo vệ của Aß trên mô hình động vật đã củng cố nhận định đó.

Nghiên cứu được đăng ngày 25 tháng 5 trên tạp chí Translational Medicine cho rằng khuynh hướng kết thành các mảng không tan của Aß không hề bất thường về bản chất, mặc dù những mảng này là dấu hiệu của bệnh Alzheimer. Hơn nữa, Aß dường như là một chất kháng sinh tự nhiên có khả năng bắt giữ các mầm bệnh vi sinh vật có ý định vượt qua hàng rào máu não.

Mô hình cấu trúc Amyloid- ß (Aß)
(Nguồn ảnh: wikimedia)

“Các dữ liệu cho thấy quá trình biểu hiện Aß đã bảo vệ những con chuột, giun tròn và mô hình tế bào nuôi cấy trong phòng thí nghiệm tránh khỏi sự xâm nhiễm của vi khuẩn và nấm,” nhóm tác giả cho biết. “Quá trình oligomer hóa Aß, vốn được xem như một biểu hiện bệnh lý, có lẽ là cần thiết cho hoạt động kháng khuẩn của petide này”.

Các thí nghiệm trên tế bào nuối cấy và trong mô hình chuột, giun tròn đã chứng minh khả năng kết khối và bắt giữ các mầm bệnh ngoại lai của amyloid-beta (Aß). Hình ảnh này mô tả các sợi Aß hình thành xung quanh tế bào nấm men trong môi trường nuôi cấy. Những sợi Aß kích thích sự kết khối và cuối cùng sẽ bắt giữ những vi sinh vật ngoại lai. [Ảnh: D.K.V. Kumar và cộng sự./Science Translational Medicine (2016)]

Các nhà khoa học tại MassDen và cộng sự đã tiến hành các thí nghiệm kiểm tra vai trò bảo vệ của Aß. Đầu tiên họ biến đổi di truyền những con chuột thông thường để chúng biểu hiện Aß của người. Sau đó, họ tiêm vào não chúng vi khuẩn Salmonella. Sau 96 giờ, tất cả các con chuột thí nghiệm đều chết nhưng chuột biểu hiện Aß của người sút cân ít hơn, có ít vi khuẩn trong não hơn và sống lâu hơn chuột đối chứng gần 30 giờ. Chuột thiếu tiền chất của amyloid thậm chí còn chết nhanh hơn. Tiếp đó, các nhà nghiên cứu thử nghiệm giả thuyết của họ trên đối tượng giun tròn Caenorhabditis elegans, và nhận thấy gen chuyển Aß cũng bảo vệ giun tròn C. elegans trước sự xâm nhập của nấm Candida và vi khuẩn Salmonella, khiến thời gian sống của chúng dài hơn giun đối chứng 3 tới 4 ngày. Kết quả tương tự thu được ở mô hình tế bào thần kinh nuôi cấy biểu hiện Aß của người. Trong các tế bào sống, mức độ biểu hiện Aß của người nhằm chống lại sự nhiễm khuẩn cao gấp 1000 lần so với mức độ biểu hiện Aß tổng hợp (synthetic Aß) trong các thí nghiệm trước đó.

Các dữ liệu nghiên cứu trên động vật cho thấy nhiều loại vi khuẩn khác nhau có thể kích thích sự hình thành những mảng amyloid. Thông thường, các loài gặm nhấm không phát triển mảng amyloid cho đến giai đoạn cuối cuộc đời, nhưng những con chuột non vẫn phát triển các mảng amyloid ngay sau khi tiêm Salmonella. Như vậy, đây là bằng chứng về mối quan hệ giữa sự nhiễm khuẩn và sự hình thành mảng amyloid. Với phát hiện này, nhóm nghiên cứu cho rằng Aß hoạt động như một peptide kháng khuẩn (antimicrobial peptide (AMP)).

Thông thường, các AMP chống lại sự nhiễm khuẩn thông qua một vài cơ chế, trong đó một quá trình căn bản liên quan tới sự hình thành các oligomer – phân tử liên kết với bề mặt vi khuẩn và tự kết dính với nhau thành khối. Khối này ngăn cản mầm bệnh gắn với tế bào chủ đồng thời cho phép AMP tiêu diệt vi khuẩn bằng cách phá hủy màng tế bào. 

Nghiên cứu này mở ra hướng trị liệu mới, có vẻ như các con đường kháng khuẩn của hệ thống miễn dịch bẩm sinh sẽ là đích điều trị tiềm năng. Trong khi các liệu pháp cũ tập trung vào việc loại bỏ các mảng amyloid trong não bệnh nhân có nhiều hạn chế, thì liệu pháp mới dựa trên amyloid chú trọng vào làm chậm hoạt động mà không loại bỏ hoàn toàn Aß có thể hiệu quả hơn.

Tiến sĩ Moir – đồng tác giả, nghiên cứu quá trình thoái hóa tế bào thần kinh tại Harvard MGH, phát biểu: “Các kết quả của nghiên cứu cũng cảnh báo nguy cơ phát sinh Alzheimer khi não bộ tấn công mầm bệnh ngoại lai. Tuy nhiên, cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác định liệu sự nhiễm khuẩn có thực sự liên quan đến bệnh”.

Hiện các nhà khoa học đang lên kế hoạch nghiên cứu các mầm bệnh trong não của những bệnh nhân Alzheimer trong thời gian tới.

Bài báo tham khảo:

1. Emily Underwood, "Alzheimer’s protein may help brain fight infection", Science, May 25, 2016.

2. Anna Azvolinsky, "Amyloid Thwarts Microbial Invaders", The Scientist, May 25, 2016.

3. "Alzheimer’s Protein Not All Bad, Says MassGen Study", genengnews, May 26, 2016.

Lược dịch và tổng hợp Nguyễn Ngọc Nam