Bệnh Alzheimer có thể gây tổn thương não bộ theo hai giai đoạn

Nghiên cứu bản đồ não do NIH tài trợ tiết lộ các loại tế bào có thể bị tổn thương sớm nhất.

Bệnh Alzheimer có thể gây tổn thương não bộ theo hai giai đoạn riêng biệt, dựa trên nghiên cứu mới do Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH) tài trợ, sử dụng các công cụ bản đồ não tiên tiến. Theo các nhà nghiên cứu, giai đoạn đầu tiên diễn ra chậm và âm thầm – trước khi người bệnh xuất hiện vấn đề về trí nhớ – làm tổn thương một số loại tế bào dễ bị tổn thương nhất. Trong khi đó, giai đoạn thứ hai gây tổn thương trên diện rộng và trùng khớp với sự xuất hiện của các triệu chứng cùng sự tích tụ nhanh chóng của các mảng bám, đám rối và các dấu hiệu khác của Alzheimer.

“Một trong những thách thức trong việc chẩn đoán và điều trị bệnh Alzheimer là phần lớn tổn thương xảy ra rất lâu trước khi các triệu chứng xuất hiện. Khả năng phát hiện những thay đổi sớm này cho phép chúng ta lần đầu tiên quan sát được điều gì xảy ra với não bộ trong giai đoạn đầu của bệnh,” bác sĩ Richard J. Hodes, Giám đốc Viện Lão hóa Quốc gia NIH, cho biết. “Kết quả này đã thay đổi cơ bản hiểu biết của các nhà khoa học về cách bệnh Alzheimer gây tổn thương não và sẽ định hướng phát triển các phương pháp điều trị mới cho căn bệnh tàn phá này.”

Các nhà khoa học đã phân tích não bộ của 84 người, và kết quả, được công bố trên Nature Neuroscience, gợi ý rằng tổn thương một loại tế bào gọi là tế bào thần kinh ức chế trong giai đoạn đầu có thể kích hoạt các vấn đề mạch thần kinh gây ra bệnh. Nghiên cứu cũng xác nhận các phát hiện trước đây về cách Alzheimer gây tổn thương não và xác định thêm nhiều thay đổi mới có thể xảy ra trong quá trình tiến triển của bệnh.

Cụ thể, các nhà khoa học đã sử dụng công cụ phân tích di truyền tiên tiến để nghiên cứu các tế bào trong vùng hồi thái dương giữa – khu vực não kiểm soát ngôn ngữ, trí nhớ và thị giác. Đây là vùng dễ bị tổn thương bởi các thay đổi thường thấy trong Alzheimer và đã được các nhà khoa học lập bản đồ chi tiết trên những mẫu não khỏe mạnh. Bằng cách so sánh dữ liệu từ người khỏe mạnh và bệnh nhân Alzheimer, các nhà khoa học đã tạo ra một dòng thời gian di truyền và tế bào của những gì xảy ra trong suốt quá trình tiến triển của bệnh.

Theo truyền thống, các nghiên cứu cho rằng tổn thương do Alzheimer diễn ra theo nhiều giai đoạn, đặc trưng bởi sự gia tăng chết tế bào, viêm nhiễm và sự tích tụ protein dưới dạng mảng bám và đám rối. Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ ra rằng bệnh có thể thay đổi não bộ theo hai giai đoạn rõ rệt, với phần lớn các tổn thương truyền thống diễn ra nhanh chóng trong giai đoạn thứ hai, trùng khớp với sự xuất hiện của các triệu chứng mất trí nhớ và các vấn đề khác.

Kết quả cũng cho thấy những thay đổi sớm nhất diễn ra từ từ và “âm thầm” trong giai đoạn đầu trước khi bất kỳ triệu chứng nào xuất hiện. Những thay đổi này bao gồm sự tích tụ chậm của mảng bám, kích hoạt hệ miễn dịch não, tổn thương lớp cách điện tế bào thần kinh (giúp truyền tín hiệu) và sự chết của tế bào thần kinh ức chế somatostatin (SST).

Phát hiện này đã làm các nhà khoa học bất ngờ. Trước đây, các nhà khoa học cho rằng Alzheimer chủ yếu làm tổn thương tế bào thần kinh kích thích – những tế bào truyền tín hiệu kích hoạt đến các tế bào khác. Tế bào thần kinh ức chế lại gửi tín hiệu làm dịu hoạt động của các tế bào khác. Các tác giả của bài báo đã đưa ra giả thuyết rằng sự mất tế bào thần kinh ức chế SST có thể kích hoạt những thay đổi trong mạch thần kinh não, từ đó gây ra bệnh.

Gần đây, một nghiên cứu bản đồ não khác do NIH tài trợ tại MIT cũng phát hiện một gene gọi là REELIN có liên quan đến sự dễ tổn thương của một số tế bào thần kinh với bệnh Alzheimer. Nghiên cứu này còn chỉ ra rằng các tế bào hình sao (astrocytes) có thể giúp não chống lại các tổn thương do bệnh gây ra.

Các nhà nghiên cứu đã phân tích não bộ từ Seattle Alzheimer’s Disease Brain Cell Atlas (SEA-AD), một dự án được thiết kế để lập bản đồ chi tiết các tổn thương não trong bệnh Alzheimer. Dự án được dẫn đầu bởi Tiến sĩ Mariano I. Gabitto và Tiến sĩ Kyle J. Travaglini từ Viện Allen, Seattle. Các nhà khoa học đã sử dụng công cụ do BRAIN Initiative® của NIH phát triển để nghiên cứu hơn 3,4 triệu tế bào não từ những người hiến tặng qua đời ở các giai đoạn khác nhau của bệnh Alzheimer.

“Nghiên cứu này cho thấy các công nghệ mạnh mẽ do BRAIN Initiative của NIH cung cấp đang thay đổi cách chúng ta hiểu về các bệnh như Alzheimer. Với những công cụ này, các nhà khoa học có thể phát hiện những thay đổi sớm nhất ở cấp độ tế bào, từ đó tạo ra bức tranh đầy đủ hơn về tiến trình của bệnh,” tiến sĩ John Ngai, Giám đốc BRAIN Initiative® chia sẻ. “Kiến thức mới từ nghiên cứu này có thể giúp các nhà khoa học và các nhà phát triển thuốc trên toàn thế giới tạo ra các phương pháp chẩn đoán và điều trị nhắm đến các giai đoạn cụ thể của Alzheimer và các chứng sa sút trí tuệ khác.”

Giới thiệu về Viện Lão hóa Quốc gia (NIA):

NIA dẫn đầu trong các nỗ lực nghiên cứu về quá trình lão hóa và sức khỏe của người cao tuổi tại Hoa Kỳ.

Giới thiệu về BRAIN Initiative®:

BRAIN Initiative đẩy mạnh các công nghệ tiên tiến, giúp cách mạng hóa việc hiểu và điều trị các bệnh não bộ.

Giới thiệu về Viện Y tế Quốc gia (NIH):

NIH là cơ quan nghiên cứu y khoa lớn nhất của Hoa Kỳ, hỗ trợ nghiên cứu y học cơ bản và lâm sàng. Để biết thêm thông tin, truy cập www.nih.gov.

Tham khảo: 

• Gabitto, M. I.; Travaglini, K. J.; et al. Integrated multimodal cell atlas of Alzheimer’s disease. Nature Neuroscience. 2024 October 15 doi: 10.1038/s41593-024-01774-5 
• https://www.nih.gov/news-events/news-releases/alzheimer-s-disease-may-damage-brain-two-phases

Đọc thêm:

• Nguy cơ mắc bệnh Alzheimer có thể cao hơn 42% nếu bạn không điều trị huyết áp cao