NOBEL Y HỌC 2021: “NGUỒN GỐC CỦA SỰ ÁM ÁP VÀ THÂN MẬT”

nobel y hoc 2021

Hai giáo sư của California là David Julius ở Đại Học San Francisco (UCSF) và Ardem Patapoutian thuộc Viện Y Khoa Howard Hughes Medical Institute ở La Jolla đều ở California vừa được giải Nobel Sinh Lý Học & Y Học 2021

Hai nhóm nghiên cứu của hai giáo sư đã khám phá ra cơ chế mà qua đó con người cảm nhận nóng, lạnh và áp lực là những cảm nhận có tính sinh tồn và là nền tảng cho sự tương tác của chúng ta với thế giới chung quanh.

Thomas Perlmann, thư ký của Hội Đồng Giải Nobel nói rằng khám phá của hai giáo sư này đã giải mã bí mật của tự nhiên giúp giải thích ở mức độ phân tử làm cách nào mà những kích thích nóng lạnh và tiếp xúc được chuyển thành tín hiệu thần kinh…

Julius sử dụng chất cay trong quả ớt là capsaicin để phát hiện thụ thể ở cuối sợi thần kinh trong da phản ứng với nhiệt còn Patapoutian sử dụng tế bào nhạy cảm với áp lực phản ứng với kích thích cơ học ở da và các nội tạng.

Đến lúc Julius bắt đầu nghiên cứu về capsaicin thì người ta đã biết chất này kích thích thần kinh khiến con người có cảm giác đau nhưng như thế nào thì không ai rõ! Chính Julius và cộng sự tạo ra một thư viện hàng triệu mảnh DNA mã hoá các chất ở các tế bào thần kinh cảm giác (sensory neuron) phản ứng với đau, nhiệt và xúc giác. Họ đưa vào trong các tế bào mà bình thường không phản ứng với capsaicin và phát hiện ra một gen duy nhất đáp ứng với cảm giác và khám phá thụ thể của capsaicin là thụ thể nhạy cảm với nhiệt được kích hoạt ở nhiệt độ mà con người cảm thấy đau rằng

Cùng lúc đó, Patapoutian và nhóm của ông đã phát hiện một dòng tế bào đáp ứng với kích thích bằng một ống hút rất nhỏ (micropipette). Họ khám phá đến 72 genes có thể mã hoá các thụ thể được cho là ghi nhận các kích thích , rồi lần lượt đóng các genes đó từng gen một và khám phá gene mã hoá thụ thể nhạy với kích thích cơ học (đụng chạm)

Thật ra Capsaicin đã được khám phá từ trái ớt năm 1878 và được biết chất này gây cảm giác cháy bỏng ở màng nhầy, làm tăng tiết dịch dạ dày cũng như kích thích đầu tận cùng của thần kinh ngoài da. Cấu trúc hoá học được thiết lập từ 1919 và tổng hợp được từ 1930. Cơ chế tác dụng của capsaicin đến mãi gần đây vẫn chưa được hiểu rõ chỉ biết là một peptide thần kinh (neuropeptide) liên quan đến sự tổng hợp, lưu trữ và di chuyển cũng như phóng thích “chất P” là trung gian của các xung động thần kinh từ hệ thần kinh ngoại biên đến trung tâm (CNS). Thêm vào đó chất P được chứng minh được phóng thích trong các mô khớp nơi nó kích thích phản ứng viêm trong bệnh viêm khớp. Chất capsaicin làm cho da và khớp trở thành không nhạy cảm với kích thích đau bằng cách giảm và không cho dự trữ chất P trong các tế bào thần kinh cảm giác và do đó ngăn cản xung động đau đớn không truyền lên não bộ.

Năm 1997 David Julius và nhóm của ông đã có nghiên cứu đột phá dẫn đến phát hiện thụ thể capsaicin (receptor) – transient receptor potential vanilloid subfamily, member 1, (TRPV1). Đây là một kênh calcium nhạy cảm với nhiệt độ có ngưỡng từ 37o – 45oC. Khi capsaicin gắn vào thụ thể TRPV1 thì làm giảm nhiệt độ ngưỡng do đó làm mở kênh calcium và tạo xung động thần kinh. Tế bào nào không có TRPV1 thì không bị ảnh hưởng, nên nếu capsaicin kích thích các neuron kéo dài thì không còn chất P nữa, con người sẽ không còn cảm giác đau, như khi sử dụng capsaicin trong gây tê.

Để phát hiện và phản ứng với các tác động cơ học tế bào sử dụng những cảm thụ quan (sensor) đặc biệt là những proteins. Một trong những thụ thể cơ học (mechanosensor) đó là PIEZO1 nằm trên bề mặt nhiều loại tế bào trong cơ thể con người, giúp tế bào phản ứng với các tác động cơ học, áp lực, kéo dãn… Đây là những protein xuyên màng bào có ở nhiều loài với số lượng từ 24-36. Chữ PIEZO có gốc cổ tự Hy lạp “piezi” có nghĩa là pressure – áp lực

Nhóm của Patapoutian đã sử dụng các tế bào phát tín hiệu điện khi bị nén và đã phát hiện 270 genes có thể mã hoá các protein liên quan đến cảm nhận áp lực và các nhà nghiên cứu này đã lần lượt đóng các gen này; với cách như thế họ phát hiện PIEZO1, là kênh ion liên quan đến các áp lực cơ học và một thụ thể tương tự, PIEZO2. Các thụ thể này giúp cơ thể phát hiện các sự kiện áp lực như huyết áp, áp lực trong bàng quang và đường thở cũng như những cảm giác tiếp xúc bên ngoài…

Các khám phá này đã có từ hơn một thập kỷ và đây là thời điểm rất đúng để vinh danh như tuyên ngôn của Hội Đồng Giải Nobel, vì hơn một năm qua chúng ta đã đánh mất cảm giác, chúng ta thiếu thốn sự ấm áp gần gũi của những cái ôm hôn thắm thiết…

Chúng ta vẫn còn làm ngăn cách những cảm giác rất người của những con người…

———————————————-

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4843893/

https://www.newscientist.com/…/2292196-medicine…/…

FB Tran Tinh Hien

Trả lời

Điền thông tin vào ô dưới đây hoặc nhấn vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s