Gan là một cơ quan thiết yếu đảm nhận việc loại bỏ các chất độc ra khỏi cơ thể chúng ta. Do thường xuyên tiếp xúc với các chất độc hại nên khả năng bị nhiễm bệnh thường xuyên. Để giải quyết vấn đề này, gan có một khả năng duy nhất trong số các cơ quan là tự tái tạo sau khi bị tổn thương. Vì phần lớn khả năng tự chữa lành và tái tạo của cơ thể giảm khi chúng ta già đi, các nhà khoa học đã tự hỏi liệu khả năng tái tạo của gan cũng giảm dần theo tuổi tác.

Bản chất của quá trình tái tạo gan ở người vẫn còn là một bí ẩn. Các mô hình động vật đã đưa ra những câu trả lời trái ngược nhau. Một số nghiên cứu đã gợi ý rằng tế bào gan có thể tồn tại lâu dài, trong khi những nghiên cứu khác cho thấy sự thay đổi nhất quán. Tiến sĩ Olaf Bergmann, trưởng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Điều trị Tái tạo Dresden, cho biết: CRTD) tại TU Dresden.

Gan của con người vẫn còn là một cơ quan non trẻ

Một nhóm đa ngành gồm các nhà sinh học, vật lý, toán học và bác sĩ do Tiến sĩ Bergmann dẫn đầu đã phân tích gan của một số người đã chết trong độ tuổi từ 20 đến 84. Đáng ngạc nhiên, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tế bào gan của tất cả mọi người đều có độ tuổi gần như nhau.

Tiến sĩ Bergman giải thích: “Bất kể bạn 20 hay 84 tuổi, gan của bạn chỉ hoạt động trung bình dưới 3 năm. Kết quả cho thấy việc điều chỉnh khối lượng gan theo nhu cầu của cơ thể được điều chỉnh chặt chẽ bởi sự thay thế liên tục của các tế bào gan và quá trình này diễn ra ngay cả ở người cao tuổi. Sự thay thế liên tục của các tế bào gan này rất quan trọng đối với các khía cạnh khác nhau của quá trình tái tạo gan và hình thành ung thư.

Tế bào gan có nhiều DNA tái tạo ít hơn

Tuy nhiên, không phải tất cả các tế bào trong gan của chúng ta đều trẻ. Một phần nhỏ tế bào có thể sống đến 10 năm trước khi chúng có thể tự đổi mới. Tiểu quần thể tế bào gan này mang nhiều DNA hơn các tế bào điển hình. Hầu hết các tế bào của chúng ta có hai bộ nhiễm sắc thể, nhưng một số tế bào tích lũy nhiều DNA hơn theo tuổi tác. Cuối cùng, những tế bào này có thể mang bốn, tám, hoặc thậm chí nhiều bộ nhiễm sắc thể hơn, ”Tiến sĩ Bergman giải thích.

Khi chúng tôi so sánh các tế bào gan điển hình với các tế bào giàu DNA hơn, chúng tôi nhận thấy sự khác biệt đáng kể trong quá trình tái tạo của chúng. Tiến sĩ Bergmann cho biết, các tế bào điển hình tái tạo khoảng một lần một năm, trong khi các tế bào giàu DNA hơn có thể tồn tại trong gan đến một thập kỷ. Chúng ta cần biết liệu có những cơ chế tương tự trong bệnh gan mãn tính, mà trong một số trường hợp có thể chuyển thành ung thư.

Bài học từ vụ rơi hạt nhân

Xác định tuổi sinh học của tế bào người là một thách thức kỹ thuật ghê gớm, vì các phương pháp thường được sử dụng trong các mô hình động vật không thể áp dụng cho con người.

Nhóm của Tiến sĩ Bergmann chuyên về xác định niên đại của cácbon phóng xạ hồi cứu và sử dụng kỹ thuật này để đánh giá tuổi sinh học của mô người. Carbon là một nguyên tố hóa học phổ biến, tạo nên xương sống của sự sống trên Trái đất. Cacbon phóng xạ là một trong những loại cacbon khác nhau. Nó xuất hiện một cách tự nhiên trong bầu khí quyển. Thực vật kết hợp nó thông qua quang hợp, giống như carbon điển hình, và truyền nó cho động vật và con người. Carbon phóng xạ có tính phóng xạ yếu và không ổn định. Những đặc tính này được sử dụng trong khảo cổ học để xác định tuổi của các mẫu vật cổ đại.

Tiến sĩ Bergman cho biết: “Các nhà khảo cổ đã sử dụng thành công quá trình phân hủy cacbon phóng xạ trong nhiều năm để đánh giá tuổi của các mẫu vật, một ví dụ là xác định niên đại của Tấm vải liệm Turin,” Tiến sĩ Bergman nói. “Sự phân rã phóng xạ của cacbon phóng xạ rất chậm. Nó cung cấp đủ độ phân giải cho các nhà khảo cổ học nhưng không hữu ích trong việc xác định tuổi của tế bào người. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể thu được lợi ích từ cacbon phóng xạ trong nghiên cứu của mình.”

Các cuộc thử nghiệm hạt nhân trên mặt đất được tiến hành vào những năm 1950 đã đưa một lượng lớn carbon phóng xạ vào bầu khí quyển, thực vật và động vật. Kết quả là, các tế bào hình thành trong thời kỳ này chứa một lượng lớn carbon phóng xạ trong DNA của chúng.

Sau lệnh cấm chính thức về thử nghiệm hạt nhân trên mặt đất vào năm 1963, lượng carbon phóng xạ trong khí quyển bắt đầu giảm và lượng carbon phóng xạ được kết hợp trong DNA của động vật cũng vậy. Các giá trị carbon phóng xạ trong khí quyển và tế bào tương ứng rất tốt với nhau.

Tiến sĩ Bergman giải thích: “Mặc dù đây là những lượng rất nhỏ và vô hại, nhưng chúng tôi có thể phát hiện và đo lường chúng trong các mẫu mô.

Thông tin chi tiết vô song trực tiếp từ nguồn

Nhóm của Bergmann cũng đang khám phá các cơ chế thúc đẩy sự tái sinh của các mô khác được coi là đã được thiết lập, chẳng hạn như não hoặc tim. Nhóm nghiên cứu trước đây đã sử dụng kinh nghiệm của họ về niên đại cacbon phóng xạ hồi cứu để chỉ ra rằng sự hình thành các tế bào não và tim mới không chỉ giới hạn ở thời điểm trước khi sinh mà tiếp tục trong suốt cuộc đời. Hiện tại, nhóm đang nghiên cứu xem liệu có thể sản xuất tế bào cơ tim mới của con người ở những người bị bệnh tim mãn tính hay không.

Bergman kết luận, “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy việc nghiên cứu tái tạo tế bào trực tiếp ở người là rất khó khăn về mặt kỹ thuật, nhưng có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cơ chế phân tử và tế bào cơ bản của quá trình tái tạo cơ quan ở người.”

bài gốc
Paula Henke, Fabian Rost, Julian Ruud, Ballina Truss, Irina Simonova, Eniki Lazar, Joshua Vidima, Thilo Welch, Kanar Elkas, Mahran Salihpour, Andrea Zimmermann, Daniel Seehofer, Goran Bosnert, Georg Dam, Henrik Druid, Lutz Brugge: Tế bào gan lưỡng bội thúc đẩy quá trình tái tạo sinh lý của gan ở người lớn. hệ thống tế bào (Tháng 5 năm 2022)
kết thúc đến kết thúc: http://doi.org/10.1016/j.cels.2022.05.001

Giới thiệu về Trung tâm Trị liệu Tái tạo Dresden (CRTD)
Trung tâm Trị liệu Tái tạo Dresden (CRTD) tại TU Dresden là ngôi nhà học thuật cho các nhà khoa học từ hơn 30 quốc gia. Nhiệm vụ của họ là khám phá các nguyên tắc tái tạo tế bào và mô và tận dụng lợi thế đó để xác định, điều trị và đảo ngược bệnh tật. CRTD kết nối băng ghế với phòng khám, các nhà khoa học và bác sĩ lâm sàng để tổng hợp kiến ​​thức chuyên môn về tế bào gốc, sinh học phát triển, chỉnh sửa gen và tái tạo nhằm hướng tới các phương pháp điều trị sáng tạo cho các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson, các bệnh về máu như bệnh bạch cầu và các bệnh chuyển hóa như bệnh tiểu đường, bệnh võng mạc và chỉnh hình.
CRTD được thành lập vào năm 2006 với tư cách là một trung tâm nghiên cứu của Quỹ Nghiên cứu Đức (DFG) và được tài trợ cho đến năm 2018 với tư cách là Trung tâm Nghiên cứu DFG, cũng như một Nhóm Xuất sắc. Kể từ năm 2019, CRTD được tài trợ bởi TU Dresden và Bang Sachsen Tự do.
CRTD là một trong ba viện liên kết với Trung tâm Cơ sở Khoa học Trung ương về Kỹ thuật Sinh học Tế bào và Phân tử (CMCB) của TU Dresden.
Web: www.tu-dresden.de/cmcb/crtd
Web: http://www.tu-dresden.de/cmcb

tài nguyên:
Trang web của Nhóm Tiến sĩ Olaf Bergmann: https://tud.link/ad38
Ảnh có độ phân giải đầy đủ: https://tud.link/gycm