Tại sao tế bào gốc thần kinh dễ bị nhiễm Zika?

Giả thuyết về việc hấp dẫn Zika tới các tế bào thần kinh người có thể là từ khả năng của chính virus này nhằm tấn công một loại protein được tìm thấy trên bề mặt tế bào thần kinh và xâm nhiễm vào tế bào.  Trong một nghiên cứu được đăng trên tạp chí Cell Stem Cell vào ngày 30 /3 vừa qua, các nhà nghiên cứu tại Đại học California, San Francisco cho biết rằng thụ thể bề mặt AXL có liên quan đến sự phân chia tế bào và biểu hiện nhiều trên bề mặt tế bào gốc thần kinh, nhưng không biểu hiện trên bề mặt tế bào thần kinh ở não đang phát triển. Các tế bào gốc thần kinh biểu hiện AXL chỉ xuất hiện từ tháng thứ 3 đến tháng thứ 6 của thai kỳ. Những tế bào này được gọi là tế bào thần kinh đệm hướng tâm (radial glia stem cells) và làm tăng sự đa dạng của các loại tế bào như tế bào thần kinh và tế bào hình sao, góp phần cấu thành nên vỏ não. Các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy AXL biểu hiện ở các tế bào gốc của võng mạc. Sự phá hủy phạm vi này của các loại tế bào phù hợp với nhiều triệu chứng liên quan với nhiễm Zika trong bào thai đang phát triển –  bao gồm đầu nhỏ, não thiếu nếp gấp và tổn thương mắt.

Nhà khoa học Arnold Kriegstein vừa là tác giả của nghiên cứu này vừa là giám đốc của trung tâm Eli và Edythe Broad nghiên cứu về Y Học Tái Tạo và Tế Bào Gốc cho biết: “Mặc dù đây không có nghĩa là một lời giải thích đầy đủ, chúng tôi tin rằng sự biểu hiện AXL ở các loại tế bào này là một đầu mối quan trọng để tìm ra lời giải cho câu hỏi “Bằng cách nào virus Zika có thể gây ra trường hợp đầu nhỏ nghiêm trọng?” và điều này phù hợp với những bằng chứng hiện có. AXL không phải là thụ thể duy nhất liên quan tới sự xâm nhiễm của Zika, vì vậy bước tiếp theo chúng tôi cần tìm hiểu về các yếu tố liên quan khác, đồng thời chứng minh rằng việc khóa thụ thể đặc hiệu có thể ngăn chặn sự xâm nhiễm của virus.

Phòng thí nghiệm của Kriegstein đã nghiên cứu sự phát triển của não bộ trong một thời gian dài. Khi dịch Zika bùng phát, Tomasz Nowakowski và Alex Pollen nhận thấy các loại virus giống Zika –như là virus Dengue dường như cũng sử dụng AXL như một điểm mấu chốt để gây nhiễm. Sau đó, họ đã sử dụng các phương pháp phân tích biểu hiện gen (giải trình tự RNA tế bào đơn) để tìm sự hiện diện của AXL trên các loại tế bào khác nhau trong não chuột, não chồn, organoid não có nguồn gốc từ tế bào gốc và phát triển mô não ở người. Mỗi mô hình cho biết sự thể hiện AXL của các tế bào thần kinh đệm hướng tâm. (“organoid” – những mô tạng 3D phức tạp trong ống nghiệm – tuy nhiên chưa phải là cơ quan hoàn chỉnh nhưng nó giúp hiểu sâu hơn về sự phát triển của tế bào và bệnh tật)^(*) 

Sau đó, các nhà nghiên cứu sử dụng công cụ theo dõi kháng thể (hóa mô miễn dịch) trong các mô phát triển và organoid để tìm nơi mà có thể dễ dàng tìm thấy các thụ thể AXL trong các tế bào gốc thần kinh. Kết quả cho thấy AXL quy tụ về các vùng có các tế bào tiền thân thần kinh tiếp xúc với một trong hai vị trí là dịch não tủy hoặc mạch máu. Vị trí này cung cấp cho virus Zika dễ dàng đạt được số lượng gây tổn thương tế bào chủ.

Kriegstein cho biết: “Chúng tôi vẫn không hiểu tại sao vius Zika rất nguy hiểm trong quá trình phát triển của não bộ. Có thể là do các virus di chuyển dễ dàng hơn mặc dù có hàng rào nhau thai hoặc virus xâm nhiễm vào tế bào dễ dàng hơn so với các nhiễm trùng liên quan.

Trong khi chờ xác nhận Zika đã sử dụng AXL để xâm nhập vào tế bào gốc thần kinh, nhóm Kriegstein muốn tìm hiểu liệu các thụ thể này có thể được khai thác cho mục đích điều trị hay không. Bởi vì các protein là rất quan trọng đối với sự phát triển tế bào gốc thần kinh, không chắc rằng việc khóa AXL sẽ là một lựa chọn tốt trong quá trình phát triển não của thai nhi, nhưng có lẽ sẽ có cách chữa trị cho những phụ nữ có nguy cơ mang virus bằng cách ức chế AXL nhằm ngăn chặn Zika xâm nhập vào bào thai đang phát triển.

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Viện Y Tế quốc gia và Quỹ Nghiên cứu Ung thư Damon Runyon.

IBSG Stem Cell (chuyển ngữ)

Nguồn: ScienceDaily

               (*) Bệnh Viện Bạch Mai

Xin mời Quý Độc Giả bỏ ra 2-5 phút để làm một khảo sát mức độ hài lòng về bài viết của IBSG tại đây. IBSG chân thành cảm ơn Quý Độc Giả.