Nghiên cứu Áo khám phá cơ chế Vitamin D tăng tốc hồi phục xương gãy

Khi xương bị gãy, cơ thể con người có khả năng tự phục hồi khá ấn tượng. Tuy nhiên, việc hồi phục hoàn toàn để xương có thể chịu lực bình thường thường mất hàng tuần hoặc thậm chí hàng tháng. Điều này tạo ra nhu cầu tìm hiểu các phương pháp nhằm tăng tốc tối đa quá trình lành xương, một câu hỏi từ lâu vẫn thu hút sự quan tâm của giới nghiên cứu.

Mới đây, một nhóm nghiên cứu đến từ Áo đã phát hiện ra một cơ chế sinh học chưa từng biết trước đây liên quan đến cách Vitamin D kích thích quá trình tái tạo xương. Phát hiện này góp phần làm sáng tỏ vai trò quan trọng của dưỡng chất này trong chuyển hóa xương và phục hồi tổn thương.

Nghiên cứu tập trung chủ yếu vào các tế bào gốc trung mô, được xem là những tế bào chủ chốt trong sửa chữa tổn thương của cơ thể. Các tế bào này có khả năng biến đổi thành các loại tế bào khác nhau như tế bào xương, sụn hoặc tế bào mỡ. Chính vì thế, chúng giữ vai trò quan trọng trong việc làm lành các vết gãy xương hoặc các thương tổn mô khác.

Dưới sự nghiên cứu của trường Đại học Khoa học Ứng dụng IMC Krems (Áo), các nhà khoa học phát hiện protein TLR10 ảnh hưởng đến sự phát triển của các tế bào gốc này thành tế bào tạo xương. Hơn nữa, họ nhận thấy dạng hoạt động của Vitamin D có thể kích thích tăng sản xuất TLR10, từ đó thúc đẩy quá trình biệt hóa tế bào gốc thành tế bào xương.

Trong thí nghiệm, nhóm nghiên cứu sử dụng tế bào gốc trung mô lấy từ mô mỡ và áp dụng kỹ thuật biến đổi gene để điều chỉnh lượng protein TLR10 được sản xuất trong tế bào, gồm nhóm tăng sản xuất và nhóm giảm sản xuất TLR10.

Sau đó, họ theo dõi quá trình phát triển của các tế bào này trong vòng hai tuần, đồng thời có nhóm tế bào được xử lý với dạng hoạt động của Vitamin D là Calcitriol để đánh giá tác động của vitamin lên chức năng sinh học của tế bào.

Kết quả cho thấy tế bào gốc dengan lượng TLR10 cao phát triển nhanh hơn thành tế bào tạo xương, đồng thời tích lũy nhiều canxi trong ma trận xương hơn. Ngược lại, khi TLR10 bị ức chế, quá trình tạo xương diễn ra chậm hơn hẳn. Vitamin D được chứng minh có khả năng kích thích tăng sản xuất TLR10, thậm chí cải thiện đáng kể quá trình tạo xương trong các tế bào có lượng TLR10 thấp.

Tác giả nghiên cứu cho rằng Vitamin D có thể phát huy tác dụng cải thiện sức khỏe xương phần lớn nhờ vào khả năng điều hòa protein TLR10 trong tế bào gốc trung mô. Hiện nay, tất cả thí nghiệm mới dừng lại ở mức nghiên cứu tế bào trong phòng thí nghiệm, chưa có áp dụng thực tế trên cơ thể người hoặc mô sống.

Tuy nhiên, kết quả này mở ra những hướng đi mới cho việc phát triển các liệu pháp chữa lành xương gãy nhanh hơn và điều trị các bệnh lý liên quan đến xương như loãng xương. Trong tương lai, các nghiên cứu tiếp theo sẽ cần xác minh xem các hiệu ứng tương tự có thể được tái hiện trong môi trường sinh học phức tạp hơn ngoài phòng thí nghiệm hay không.

Những thành tựu nghiên cứu này vừa được công bố trên tạp chí khoa học Cells, đánh dấu bước tiến quan trọng trong hiểu biết về ảnh hưởng của Vitamin D đối với quá trình tái tạo xương và tiềm năng ứng dụng y học.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.