Một nghiên cứu mới cho thấy rằng con người đã nhiều lần tiếp xúc với vết bỏng nhiệt độ cao trong lịch sử lâu dài của họ, điều này có thể đã âm thầm viết lại gen của chúng ta, khiến chúng ta có nhiều khả năng sống sót sau những vết thương nhẹ nhưng dễ bị bỏng nặng hơn. Nhóm nghiên cứu tin rằng lối sống "dựa trên lửa" độc đáo của con người không chỉ thay đổi quỹ đạo của văn hóa và công nghệ mà còn định hình sâu sắc cơ chế sửa chữa, phản ứng miễn dịch và phản ứng sinh lý tổng thể của cơ thể đối với chấn thương.
Việc kiểm soát và sử dụng lửa là một trong những cột mốc quan trọng trong quá trình tiến hóa của loài người. Kể từ ít nhất một triệu năm trước, con người và tổ tiên của họ đã mang lửa vào cuộc sống hàng ngày: để nấu ăn, sưởi ấm, xua đuổi động vật và cung cấp năng lượng cho ngành luyện kim, công nghiệp và công nghệ hiện đại. Không giống như hầu hết các loài động vật có bản năng tránh lửa, con người sống và làm việc gần nguồn lửa trong thời gian dài, gây ra các vết bỏng lớn nhỏ thường xuyên xảy ra theo nhóm và gây ra rủi ro môi trường ổn định từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Nghiên cứu này được công bố trên "BioEssays" do các nhà nghiên cứu từ Imperial College London và các tổ chức khác dẫn đầu. Họ đề xuất một khái niệm mới về "chọn lọc đốt", đề cập đến thực tế là thiệt hại do hỏa hoạn đóng vai trò như một áp lực chọn lọc tự nhiên liên tục, từ lâu đã đóng một vai trò trong dòng dõi con người. Nghiên cứu chỉ ra rằng so với các loài linh trưởng và động vật có vú khác, con người cho thấy quỹ đạo tiến hóa tăng tốc bất thường ở một nhóm gen có liên quan chặt chẽ đến phản ứng bỏng. Những gen này chủ yếu tham gia vào các quá trình quan trọng như sửa chữa vết thương, điều hòa tình trạng viêm và bảo vệ miễn dịch.
Trong đời thực, mức độ nghiêm trọng của vết bỏng rất khác nhau: vết bỏng nhỏ trên bề mặt có xu hướng tự lành, trong khi vết bỏng lớn hoặc sâu có thể gây tàn tật vĩnh viễn hoặc thậm chí tử vong. Vì bỏng trực tiếp phá hủy hàng rào vật lý quan trọng của da nên vết thương để lâu sẽ dễ dẫn đến vi khuẩn xâm nhập và nhiễm trùng nghiêm trọng. Nhóm nghiên cứu đề xuất rằng trong môi trường cổ xưa thiếu kháng sinh, những cá nhân có thể khởi phát tình trạng viêm nhanh hơn, đẩy nhanh quá trình lành vết thương và nhạy cảm hơn với cơn đau (do đó phát hiện và tránh nguy hiểm sớm hơn) có nhiều khả năng sống sót hơn sau nhiều vết bỏng diện tích nhỏ và truyền gen liên quan cho con cái của họ.
Tuy nhiên, “lợi thế” sinh học này được củng cố bởi chọn lọc tự nhiên dường như cũng phải trả giá. Trong trường hợp bỏng nặng, cơ chế tương tự có thể gây ra phản ứng viêm toàn thân quá mức, tăng sản sẹo bất thường và thậm chí dẫn đến suy nội tạng. Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng điều này có thể giải thích một phần lý do tại sao bệnh nhân bị bỏng nặng trong môi trường lâm sàng hiện đại thường gặp phải các phản ứng toàn thân nghiêm trọng và các biến chứng phức tạp.
Để xác minh ý tưởng "chọn lọc đốt", nhóm nghiên cứu khoa học đã so sánh dữ liệu gen của nhiều loài linh trưởng và khóa vào một nhóm gen đã đẩy nhanh đáng kể tốc độ tiến hóa ở người và có liên quan đến phản ứng đốt cháy. Các con đường được điều chỉnh bởi các gen này có liên quan nhiều đến việc chữa lành vết thương, các đợt viêm nhiễm và bảo vệ miễn dịch, đồng thời là hệ thống cốt lõi để chống lại nguy cơ nhiễm trùng sau tổn thương da. Các nhà nghiên cứu tin rằng những khác biệt di truyền này cung cấp bằng chứng phân tử “thuyết phục” về sự tồn tại của vết thương do bỏng như một áp lực tiến hóa đặc trưng của con người.
Joshua Cuddihy, tác giả đầu tiên của bài báo và giảng viên lâm sàng danh dự tại Khoa Phẫu thuật và Ung thư tại Đại học Hoàng gia Luân Đôn, đã chỉ ra rằng vết bỏng phần lớn có thể được coi là "chấn thương đặc biệt ở con người". Ông nhấn mạnh rằng từ sở thích ăn thức ăn nóng và nước sôi cho đến công nghệ công nghiệp dựa vào ngọn lửa và nhiệt độ cao, sự phụ thuộc của con người vào lửa đã ăn sâu vào lối sống của chúng ta, điều đó có nghĩa là hầu hết mọi người sẽ bị bỏng nhiều lần trong đời, trong khi những mô hình tương tự gần như không tồn tại ở các loài khác và rất có thể có nguồn gốc từ thời điểm con người lần đầu tiên học cách sử dụng lửa.
Cuddihy cho biết chọn lọc tự nhiên trong môi trường này có thể ưu tiên những đặc điểm giúp sống sót sau những vết bỏng nhỏ lặp đi lặp lại, chẳng hạn như cơ chế chữa lành và viêm hiệu quả hơn. Tuy nhiên, ông cũng chỉ ra rằng có sự “đánh đổi” mang tính tiến hóa trong những thay đổi thích ứng này. Một mặt, nó cải thiện khả năng chống lại các vết thương nhỏ và nhiễm trùng, nhưng mặt khác, nó có thể làm tăng nguy cơ biến chứng và tử vong sau khi bị bỏng nặng, khiến con người đặc biệt dễ bị bỏng nặng.
Nghiên cứu đã quy tụ một nhóm đa ngành gồm các chuyên gia về y học bỏng, các nhà sinh học tiến hóa và nhà di truyền học từ các tổ chức bao gồm Imperial College London, Chelsea và Bệnh viện Westminster NHS Foundation Trust và Đại học Queen Mary ở London. Sự hợp tác liên ngành cho phép các quan sát lâm sàng và các lý thuyết tiến hóa chứng thực lẫn nhau, đồng thời cung cấp một quan điểm lý thuyết mới để kiểm tra lại sinh học con người và điều trị bỏng.
Armand Leroi, Giáo sư Sinh học Phát triển Tiến hóa tại Khoa Khoa học Đời sống tại Đại học Hoàng gia Luân Đôn, tin rằng lý do tại sao lý thuyết "chọn lọc đốt cháy" khiến các nhà sinh học tiến hóa phấn khích là vì nó cho thấy một hình thức chọn lọc tự nhiên có liên quan chặt chẽ đến văn hóa. Theo quan điểm của ông, việc sử dụng lửa vừa là một hành vi văn hóa, vừa là một sự thay đổi có hệ thống, lâu dài của môi trường chọn lọc, do đó để lại dấu ấn ở cấp độ di truyền, vốn là một phần trước đây bị bỏ qua trong câu chuyện về "điều gì tạo nên con người chúng ta".
Li Yuemin (phiên âm, Yuemin Li), nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Queen Mary ở London, người tham gia nghiên cứu, cho biết nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng con người có những đột biến thích nghi độc đáo ở nhiều gen quan trọng liên quan đến phản ứng bỏng. Bà cho biết điều này cung cấp cơ sở để khám phá sâu hơn về sự khác biệt di truyền giữa các quần thể khác nhau ảnh hưởng đến tiên lượng vết bỏng trong tương lai và có thể giải thích tại sao một số bệnh nhân lành vết thương nhẹ nhàng sau khi bị bỏng, trong khi những người khác lại dễ bị sẹo nặng hoặc biến chứng tái phát.
Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng so với các vết thương như vết cắt hoặc vết cắn cũng có nguy cơ nhiễm trùng, vết bỏng có một vị trí nổi bật và đặc biệt trong cuộc sống của con người và tổ tiên của họ. Trong quá trình tiến hóa lâu dài, con người đã nhiều lần tiếp xúc và thậm chí phụ thuộc vào lửa, nhưng họ cũng bị thương do lửa và sống sót trong quá trình này. Kiểu tiếp xúc tần số cao, xuyên thế hệ này là điều mà hầu như chưa có loài nào khác trải qua.
Quan điểm này không chỉ giúp hiểu lại lịch sử tiến hóa của loài người mà còn có thể thay đổi cách cộng đồng khoa học nghiên cứu vết bỏng và phát triển các phương pháp điều trị. Các nhà nghiên cứu tin rằng điều này có thể giải thích tại sao kết quả của nhiều nghiên cứu về bỏng dựa trên mô hình động vật có ít thành công khi áp dụng vào chiến lược điều trị ở người: Nếu con người có khả năng thích ứng di truyền độc đáo trong phản ứng với bỏng, thì các mô hình động vật truyền thống khó có thể mô phỏng đầy đủ phản ứng thực sự của con người.
Declan Collins, chuyên gia tư vấn phẫu thuật thẩm mỹ và tái tạo tại Bệnh viện Chelsea và Westminster NHS Foundation Trust, cho biết hiểu biết về động lực tiến hóa thúc đẩy sự thay đổi di truyền là rất quan trọng để thúc đẩy nghiên cứu bỏng. Theo quan điểm của ông, hướng nghiên cứu này sẽ ảnh hưởng đến cách chúng ta nhìn vào sự hình thành sẹo và chữa lành vết thương, đồng thời cung cấp một điểm khởi đầu mới để khám phá cơ sở di truyền về sự khác biệt của sẹo ở người và phản ứng tổn thương mô, vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn.
Nghiên cứu đề xuất: Việc kiểm soát lửa của loài người không chỉ là biểu tượng cho sự tiến bộ của nền văn minh mà còn có thể là một “áp lực vô hình” lâu dài tác động lên cấp độ di truyền. Việc tiếp xúc với vết bỏng thường xuyên sẽ thúc đẩy những thay đổi định hướng ở các gen liên quan trong thời gian dài, tăng cường khả năng sống sót và chữa lành của con người sau những vết bỏng nhẹ, nhưng cũng mở đường cho những hậu quả thảm khốc ở những vết bỏng nặng. Khuôn khổ “lựa chọn vết bỏng” mới được đề xuất này dự kiến sẽ hướng dẫn nhiều nghiên cứu liên ngành hơn trong tương lai và tiết lộ thêm về mối liên hệ phức tạp và chặt chẽ giữa quá trình tiến hóa của loài người và y học hiện đại.