Bệnh Alzheimer - nguy hiểm từ quá trình lão hóa
Bệnh Alzheimer là một bệnh gây sa sút trí tuệ hay mất trí nhớ do tổn thương chất xám của vỏ não. Khoảng 80% người già bị sa sút trí tuệ là do bệnh này. Bệnh thường xảy ra ở những người có tuổi từ 50-80. Bệnh biểu hiện bằng suy giảm các khả năng trí tuệ, gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho lao động nghề nghiệp và giao tiếp xã hội của bệnh nhân, bao gồm: giảm trí nhớ, rối loạn về ngôn ngữ, mất khả năng sử dụng các động tác, cũng như mất khả năng nhận biết. Nguyên nhân của bệnh bệnh Alzheimer được cho là do sự hiện diện của các mảng protein dạng tinh bột beta (Aß – protein amyloid beta) bám ở não làm cho não bị tổn thương. Nghiên cứu mới đây cho thấy số lượng bệnh nhân bệnh nhân Alzheimer là 16 triệu ở Mỹ, 1,5 triệu ở Nhật Bản. Khu vực Châu Á- Thái Bình Dương có khoảng 4,3 triệu ca mất trí mới/năm, trong đó số lượng mắc bệnh mất trí nhớ tuổi già Alzheimer chiếm tỷ lệ lớn.
Cơ chế ở mức độ phân tử của bệnh mất trí nhớ tuổi già Alzheimer vừa được công bố đã giải thích tại sao bệnh Alzheimer thường xảy ra ở những người có tuổi từ 50-80. Cơ chế này giải thích bệnh Alzheimer có liên quan đến quá trình lão hóa cũng như mối liên hệ giữa quá trình lão hóa và các protein có độc tính trong các mảng bám protein. Nghiên cứu này được đăng tải trên tạp chí có uy tính Science tập 313, số 5793 trang 1604–1610 ngày 15.9.2006 (http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/313/5793/1604). Kết quả cho thấy các yếu tố có liên quan chủ yếu đến sự điều hòa quá trình lão hóa là HSF-1 (heat shock factor 1) và DAF-16 có vai trò trong hoạt động kích thích và ức chế sự hình thành các mảng bám Aß và cả hai đều có chức năng phối hợp với nhau trong việc ngăn chặn bệnh Alzheimer.
Giống như là các bệnh thoái hóa thần kinh khởi phát muộn khác, bệnh Alzheimer có mối liên hệ với sự kết tập các protein có độc tính khác thường, đặc biệt là các peptid Aß1–42 có thể kết tập lại với nhau với nhau được phân hủy từ các tiền protein dạng amyloid (amyloid precursor protein). Nhưng tại sao quá trình kết tập Aß có độc tính này lại liên quan đến quá trình lão hóa vẫn chưa được giải thích rõ ràng.
Dillin và cộng sự ở Viện nghiên cứu sinh học Salk, Hoa Kỳ đã khảo sát tác động của kéo dài tuổi thọ hoặc làm giảm quá trình lão hóa trên giun C. elegans có làm chậm hình thành các kết tập Aß gây bệnh Alzheimer hay không. Nếu như có sự tác động như vậy, quá trình tấn công muộn của Alzheimer sẽ trở thành hoạt động khử độc và hoạt động này kiểm soát quá trình lão hóa. Còn nếu như không có mối liên hệ thì quá trình hình thành các kết tập có độc tính phụ thuộc vào thời gian này sẽ đạt tới một ngưỡng và gây ra quá trình tấn công muộn của bệnh Alzheimer.
Nhằm phân biệt giữa 2 khả năng đó, các nhà nghiên cứu đã phá hủy quá trình chuyển hóa tín hiệu insulin. Đây là quá trình liên quan chính đến quá trình lão hóa ở giun, ruồi, và động vật có vú. Ở giun C. elegans thì chỉ có 1 thụ thể insulin duy nhất là DAF-2. Bình thường, sự chuyển đổi tín hiệu này làm giảm sự biểu hiện ở gen tham gia vào quá trình giải mã ra yếu tố DAF-16 và HSF-1 và kết quả là làm giảm tuổi thọ. Bằng kỹ thuật đột biến làm mất gen daf-2 ở C. elegans, các nhà nghiên cứu thấy ở các giun có sự kéo dài tuổi thọ thì có sự giảm độc tính của sự kết tập Aß. Do đó, quá trình khởi phát trễ trở thành cơ chế giải độc chứ không phải là sự tích lũy có độc. Đột biến ở cả 2 gen là daf-2 và một trong 2 gen daf-16 hay hsf-1 đều mang lại kết quả ngược lại.
DAF-16 và HSF-1 đã ức chế độc tính của quá trình tụ tập protein như thế nào? Kiểm tra lượng kết tập Aß1–42 có phân tử lớn và phân tử nhỏ phát hiện ra vài điều lý thú. HSF-1 đã tham gia vào quá trình chống sự hình thành các kết tập Aß1–42 nhưng DAF-16 thì không có tác động này. Ngược lại, DAF-16 thì kiểm soát quá trình hình thành các kết tập Aß1–42 phân tử lớn nhưng sự kết tập các phân tử lớn này lại không liên quan đến độc tính thần kinh. Nghiên cứu đưa ra nhận xét là kết tập Aß1–42 có phân tử lượng nhỏ thì liên quan đến độc tính.
Kết quả này đã đưa ra một cơ chế trong đó có mối liên hệ giữa quá trình lão hóa và bệnh Alzheimer khởi phát muộn. Khi có sự hình thành mảng bám Aß, hoạt động HSF-1 là điều chỉnh quá trình chống sự hình thành mảng bám. Hoạt động của DAF-16 lại liên quan đến quá trình thay thế (có thể có chức năng như là quá trình dự phòng) kiểm soát quá trình hình thành các mảng bám Aß có khối lượng phân tử lớn ít độc tính. Bởi vì cả hai quá trình giải độc này được điều khiển bởi chuyển hóa tín hiệu insulin có liên quan đến quá trình lão hóa, do đó cả hai có thể tác động đến quá trình lão hóa và dẫn đến sự hình thành các mảng bám Aß.
Thêm một điều cần nhấn mạnh là quá trình chuyển hóa tín hiệu insulin cũng liên quan đến quá trình hình thành các mảng bám có độc tính khác như là trong trường hợp của bệnh Huntington. Do đó các nghiên cứu tiếp theo trên quá trình chuyển hóa tín hiệu này có thể giúp ích cho quá trình điều trị các bệnh suy thoái chức năng thần kinh khởi phát muộn liên quan đến quá trình hình thành mảng bám như Alzheimer, Huntington… mà cho đến nay vẫn chưa có thuốc điều trị hiệu quả.
