Phương pháp mới điều trị bệnh Crohn đến từ việc khám phá protein bảo vệ

Nguyên nhân chính xác của bệnh Crohn - một chứng gây viêm đường ruột - hiện vẫn chưa rõ. Tuy nhiên, các nhà khoa học đều đồng ý rằng nó là kết quả khi những biến thể gen nào đó kết hợp với phản ứng miễn dịch bất thường do yếu tố môi trường. Hiện nay, một nghiên cứu mới bởi hai nhà khoa học làm sáng tỏ một trong các yếu tố di truyền, cụ thể là cách một protein bảo vệ giúp làm ổn định protein có liên quan đến bệnh Crohn.



Catherine Leimhuhler Grimes, Giáo sư Hóa học và Hóa sinh, và Vishnu Mohanan, nghiên cứu sinh về khoa học sinh học, Đại học Delaware, viết về khám phá của họ trên Journal of Biological Chemistry.

Đường ruột là nơi có hàng tỷ vi khuẩn, nếu không có nó thì chúng ta đã không thể tiêu hóa thức ăn và chuyển thành protein, vitamin, khoáng chất và các chất dinh dưỡng thiết yếu cần thiết.

Cùng lúc đó, hệ miễn dịch có công việc phức tạp để bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh - là các vi sinh vật bên ngoài có thể gây hại, công việc này có thể khó khăn khi có sự hiện diện của hệ vi khuẩn thân thiên ở đường ruột.

Hệ miễn dịch dựa vào receptor để phân biệt vi khuẩn có lợi với vi khuẩn bất lợi

Để giúp phân biệt vi sinh vật có lợi và vi sinh vật bất lợi, hệ miễn dịch dựa vào chuỗi phức tạo các receptor hay các protein chuyên biệt để có thể nhận ra dấu hiệu chuyên biệt với vi khuẩn, chẳng hạn những mảnh nhỏ của thành vi khuẩn. Những receptor này gắn vào các mảnh và gửi tín hiệu tới các phần khác của hệ miễn dịch để tiến tới, thu nhặt và loại bỏ các tác nhân gây bệnh tương ứng, hoặc nếu các mảnh thuộc về vi khuẩn có lợi thì chúng tới và giúp kiểm soát sự tăng trưởng của vi khuẩn.

Nhưng mọi thứ sẽ sai sót khi protein (một hoặc nhiều hơn) bắt đầu đột biến hoặc làm sai chức năng. Ví dụ, nó có thể gửi sai tín hiệu hoặc không thể gửi tín hiệu đến tất cả, hay không gắn kết hợp lý, gây ra việc hệ miễn dịch tấn công các vi khuẩn có lợi. Có thể suy đoán rằng sự hư hỏng ở hệ miễn dịch này dẫn đến bệnh viêm mạn tĩnh như bệnh Crohn.

Một receptor cảm nhận vi khuẩn là protein NOD2 (Nucleotide-binding oligomerization domain containing protein 2). Hơn 58 biến thể của NOD2 có liên quan đến nhiều bệnh - 80% trong số đó liên quan bệnh Crohn.

Trong lúc họ nghiên cứu cơ chế truyền tín hiệu của NOD2 và cách cơ chế bị hư hỏng thì nhóm nhiên cứu protein khác, HSP70 - protein sốc nhiệt 70 - một protein đi kèm giúp các protein gấp nếp thành hình dạng 3 chiều chính xác.

Tăng biểu hiện của protein bảo vệ giúp ổn định protein cảm nhận vi khuẩn

GS. Grimes nói rằng họ tìm thấy răng nếu tăng biểu hiện HSP70 thì những phiên bản đột biến của NOD2 ở bệnh Crohn vẫn có thể nhận ra các mảnh thành tế bào vi khuẩn và gửi tín hiệu đúng đến hệ miễn dịch. Về bản chất, chúng tôi tìm cách sửa chữa các NOD2 đột biến, bây giờ chúng tôi chỉ cần làm cho việc sửa chữa này hoạt động.

Các thí nghiệm xa hơn cho thấy rằng HSP70 hoạt động như là một lá chắn cho các receptor và ổn định chúng. Họ cho biết các phân tử đi kém "nâng cao hoạt tính NOD2 và tăng thời gian bán hủy của chúng".

GS. Grimes giải thích: "Về cơ bản, HSP70 giữ các protein xung quanh- nó theo dõi và bảo vệ NOD2, và ngăn nó không bị loại bỏ"

Đến giờ, nhóm nghiên cứu đã chạy kiểm tra sử dụng dòng tế bào người. Họ có kế hoạch nghiên cứu mô người thông qua các đồng nghiệp bệnh viện nhi Nemours/A.I. duPont để tìm ra nồng độ NOD2 có thể kiểm soát bằng cách thay đổi biểu hiện HSP70.

Họ cũng muốn tìm ra đột biến của NOD2 dẫn đến tăng phản ứng viêm và cách tín hiệu ưu tiên hoạt động.

Tỉ lệ bệnh Crohn đang gia tăng toàn cầu. Ở Hoa Kỳ có khoảng 700.000 người mắc bệnh Crohn, theo Quỹ Viêm ruột kết và Crohn Hoa Kỳ. Bệnh này ảnh hưởng cả phụ nữ và nam giới tương đương nhau, bệnh có thể xảy ra ở mọi lứa tuẩn nhưng thường xảy ra ở lứa tuổi 15 đến 35.

Các nhà nghiên cứu cho biết các protein được nhận dạng này -tương tác và làm ổn định NOD2 - là bước quan trọng đầu tiên để tìm ra cách điều trị mới cho bệnh Crohn.

Viện Sức khỏe Quốc gia (National Institutes of Health) đã tài trợ cho nghiên cứu.

Trong khi đó, Medical News Today gần đây được biết nhóm nhiên cứu khác tìm thấy cách thay đổi trong hệ vi khuẩn đường rột có thể dự báo viêm và nhieeumx trùng trước khi triệu chứng biểu hiện. Họ tin rằng khám phá của họ sẽ giúp bác sĩ hiểu hơn cách vi khuẩn bên ngoài phá vỡ vi sinh vật đường ruột, và từ đó tìm ra các điều trị cho các chứng đường ruột.

(Catharine Paddock PhD - Medical News Today)