Cơ chế ‘dọn rác’ vô tình trở thành thủ phạm phát tán bệnh Alzheimer

Theo các nghiên cứu mới nhất được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Technion (Israel) đã tìm ra một cơ chế bất ngờ trong quá trình tiến triển của bệnh Alzheimer. Thay vì tiêu diệt các protein bị lỗi, hệ thống tế bào thần kinh có nhiệm vụ loại bỏ protein độc hại đôi khi lại "đẩy" chúng ra ngoài, vô tình làm bệnh lây lan nhanh hơn trong não bộ.

Khi "nhà máy xử lý rác" gặp sự cố

Nghiên cứu do Giáo sư Michael Glickman và Tiến sĩ Ajay Wagh dẫn đầu đã đi sâu vào cách thức các tế bào thần kinh xử lý các protein hư hỏng. Thông thường, một loại protein tên là ubiquitin đóng vai trò như một "nhãn dán", giúp tế bào nhận diện và loại bỏ các protein bị lỗi để duy trì sức khỏe não bộ.

Tuy nhiên, vấn đề phát sinh khi xuất hiện một phiên bản đột biến của ubiquitin, được gọi là UBB+1. Sự hiện diện của UBB+1 làm gián đoạn quy trình dọn dẹp thông thường, dẫn đến sự tích tụ các độc tố - một trong những dấu hiệu đặc trưng của bệnh Alzheimer.

Để đối phó, tế bào sử dụng một protein khác là p62 để "đóng gói" các UBB+1 độc hại này vào các túi bảo vệ nhằm trung hòa mối đe dọa. Các túi này có thể được đưa đến lysosome (trung tâm tái chế bên trong tế bào) để tiêu hủy hoặc chúng bị thải ra không gian giữa các tế bào (dịch ngoại bào).

 

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng khi phương án thứ hai xảy ra, các mảnh protein độc hại từ các túi này có thể rò rỉ ra ngoài. Nguy hiểm hơn, chúng bị các tế bào thần kinh lân cận hấp thụ, khiến bệnh Alzheimer lan rộng khắp não bộ.

Giáo sư Glickman ví von cơ chế này giống như việc xử lý rác thải trong đời sống. "Ai cũng muốn có người dọn rác," ông chia sẻ. Tuy nhiên, trong trường hợp này, các tế bào thần kinh đang hành động như những người hàng xóm tồi tệ: thay vì xử lý rác của mình, họ lại đổ chúng sang sân nhà bên cạnh.

Ông giải thích thêm: "Mặc dù điều này giải quyết được vấn đề cấp bách cho từng tế bào riêng lẻ, nhưng nó có thể gây tổn hại lâu dài cho toàn bộ mô não". Hành động tự bảo vệ ngắn hạn này của một tế bào vô tình trở thành án tử cho các tế bào khỏe mạnh xung quanh.

Hy vọng mới cho chẩn đoán và điều trị

Mặc dù phát hiện này vẽ nên một bức tranh u ám về cách bệnh Alzheimer lây lan, nó cũng mở ra những cánh cửa hy vọng mới cho y học. Nhóm nghiên cứu tại Technion đề xuất hai hướng ứng dụng quan trọng. Thứ nhất là chẩn đoán sớm. Các bác sĩ có thể xét nghiệm dịch não tủy để tìm kiếm các dấu ấn sinh học của UBB+1, giúp phát hiện bệnh Alzheimer ở giai đoạn sớm hơn so với hiện nay.

 

Thứ hai là điều trị cá nhân hóa. Việc hiểu rõ cơ chế này tạo tiền đề cho việc phát triển các loại thuốc mới nhắm trực tiếp vào con đường "xử lý rác" bị lỗi, ngăn chặn tế bào phát tán protein độc hại ra môi trường xung quanh.

Phát hiện này không chỉ thay đổi cách chúng ta hiểu về cơ chế sinh bệnh của Alzheimer mà còn cảnh báo rằng đôi khi, chính cơ chế bảo vệ của cơ thể lại trở thành "kẻ thù" giấu mặt nếu quy trình vận hành bị sai lệch.