Hầu hết các mô trong cơ thể con người đều có khả năng tự tái tạo sau chấn thương, nhưng thật không may, tế bào cơ tim không nằm trong số đó. Giờ đây, các nhà khoa học tại Viện Max Planck đã phát hiện ở chuột rằng việc lập trình lại quá trình chuyển hóa năng lượng của các tế bào này cho phép chúng tái sinh sau cơn đau tim, điều này có thể mở ra các phương pháp điều trị mới cho căn bệnh phổ biến này.
Sau cơn đau tim hoặc chấn thương khác, tim sẽ tự phục hồi bằng mô sẹo dạng sợi, giúp giữ các cơ quan lại với nhau trong thời gian ngắn, nhưng phần này không đập như tế bào cơ tim. Theo thời gian, điều này có thể dẫn đến nhiều vấn đề khác nhau, từ những cơn đau tim nặng hơn đến suy tim cuối cùng.
Một trong những điểm khác biệt chính giữa tế bào cơ tim và các mô khác là quá trình chuyển hóa năng lượng của chúng. Hầu hết các mô trong cơ thể lấy năng lượng từ đường thông qua một quá trình gọi là glycolysis, nhưng tim lấy năng lượng từ chất béo, quá trình này được gọi là quá trình oxy hóa axit béo. Hóa ra đây có thể là chìa khóa để mở ra khả năng tái tạo tế bào tim.
Li Xiang và Yuan Xuejun, tác giả của nghiên cứu, cho biết: "Được biết, các loài động vật có khả năng tái tạo tim chủ yếu sử dụng đường và quá trình glycolysis làm nhiên liệu cho tế bào cơ tim. Tim con người cũng chủ yếu sử dụng quá trình glycolysis trong giai đoạn đầu phát triển, nhưng sau đó chuyển sang quá trình oxy hóa axit béo vì nó tạo ra nhiều năng lượng hơn. Cùng với sự chuyển đổi trong sản xuất năng lượng sau khi sinh, hoạt động của nhiều gen bị thay đổi và hoạt động phân chia tế bào bị mất. Việc sản xuất năng lượng cũng đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của các enzyme điều chỉnh hoạt động của gen. Vì vậy, chúng tôi hy vọng sẽ kích hoạt những thay đổi trong hoạt động của gen bằng cách lập trình lại quá trình chuyển hóa năng lượng, từ đó mở lại khả năng phân chia tế bào của tế bào cơ tim”.
Để thử nghiệm ý tưởng này ở chuột, nhóm nghiên cứu đã tắt một gen có tên Cpt1b, gen này đóng vai trò then chốt trong quá trình oxy hóa axit béo. Chắc chắn, trái tim của những con chuột bắt đầu phát triển, với số lượng tế bào tăng gần gấp đôi trong quá trình thí nghiệm.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu gây ra cơn đau tim ở những con chuột thiếu Cpt1b và sau đó cho phép trái tim của chúng lấy lại lượng máu giàu oxy. Điều này mô phỏng một bệnh nhân được đặt stent sau cơn đau tim. Nhóm nghiên cứu cho biết sau một vài tuần, những con chuột thử nghiệm có ít vết sẹo trên mô tim hơn đáng kể so với nhóm đối chứng và chức năng tim của chúng gần như trở lại mức trước cơn đau tim.
Sau khi quan sát cẩn thận, các nhà nghiên cứu đã xác định được cơ chế đằng sau hiệu ứng này. Việc tắt gen sẽ kích hoạt một dòng thác giúp thiết lập lại các tế bào cơ tim một cách hiệu quả về trạng thái kém trưởng thành hơn, cho phép chúng tái sinh.
Tất nhiên, đây chỉ là một bằng chứng khái niệm ở chuột ở giai đoạn này, nhưng nhóm nghiên cứu cho biết đây có thể là một con đường có thể áp dụng cho con người. Có thể phát triển các loại thuốc ngăn chặn hoạt động của enzyme do Cpt1b sản xuất, từ đó mô phỏng tác dụng mà bệnh nhân yêu cầu. Tuy nhiên, điều này vẫn còn xa mới có thể áp dụng vào lâm sàng. Các nghiên cứu khác đã thành công trong việc sử dụng tế bào gốc hoặc mRNA để tái tạo tim.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.