I. LỜI MỞ
Năm 2016, nhà khoa học người Nhật, Yoshinori Ohsumi, đã đoạt giải Nobel ở lĩnh vực Sinh Y học bởi nghiên cứu về tự thực bào ở nấm men.
Ngoài tác dụng giúp cơ thể loại bỏ các tế bào chết, hư hỏng lấy nguyên liệu để tổng hợp các thành phần của các tế bào mới, nghiên cứu cũng cho thấy nhịn ăn gián đoạn (intermittent fasting) có tác động giảm cân và xúc đẩy việc tái tạo tế bào và làm chậm quá trình lão hóa.
Bài viết nhằm thông tin những gì mà Yoshinori đã nghiên cứu được về tự thực bào.
II. TỰ THỰC BÀO LÀ GÌ ?
Cơ thể chúng ta có nhiều mô cơ quan với nhiều tế bào. Mỗi tế bào chứa nhiều bộ phận giúp duy trì hoạt động của chúng. Theo thời gian, các bộ phận này có thể bị lỗi, hư hỏng hoặc ngừng hoạt động. Chúng trở thành chất bẩn hoặc rác thải bên trong một tế bào khỏe mạnh. Tự thực bào, autophagy, là quá trình cơ thể tái sử dụng các bộ phận tế bào cũ và bị hư hỏng này.
Như vậy, tự thực là hệ thống tái chế tế bào của cơ thể. Nó cho phép tế bào phân hủy các bộ phận hư hỏng và tái sử dụng thành các bộ phận tế bào mới, có thể sử dụng được.
Tự thực cũng là quá trình kiểm soát chất lượng cho các tế bào của cơ thể: loại bỏ thành phần rác thải trong tế bào đang làm chậm hoặc ngăn cản các hoạt động bình thường, và tối ưu hóa hiệu suất hoạt đông của tế bào.
III. VAI TRÒ CỦA TỰ THỰC BÀO
1. Tái chế các bộ phận tế bào bị hư hỏng thành các bộ phận tế bào hoạt động hoàn chỉnh.
2. Loại bỏ các bộ phận tế bào không hoạt động chiếm không gian và làm chậm hiệu suất.
3. Tiêu diệt các mầm bệnh trong tế bào có thể gây hại cho tế bào, như vi-rút và vi khuẩn.
4. Vai trò quan trọng trong quá trình lão hóa và tuổi thọ.
IV. QUÁ TRÌNH TỰ THỰC BÀO
Các protein liên quan đến tự thực bào (Autophagy-related proteins ATGs) giúp tạo thành các thể tự thực bào autophagosome. Các autophagosome mang các mảnh tế bào rác đến các tiêu thể lysosome. Các lysosome sẽ tiêu hóa hoặc phá vỡ các phần tế bào rác.
Sau khi “ăn” và tiêu hóa các phần tế bào rác, các lysosome sẽ giải phóng các phần và mảnh có thể tái sử dụng cho các tế bào mới sử dụng để tạo ra các thành phần mới.
V. NGUYÊN NHÂN TỰ THỰC BÀO
Hiện tượng tự thực bào xảy ra khi các tế bào trong cơ thể bị tổn thương vì thiếu chất dinh dưỡng, thiếu oxy hoặc nếu chúng bị tổn thương theo một cách nào đó.
Tự thực bào là quá trình tái chế tận dụng tối đa các nguồn vật liệu, năng lượng từ việu “ăn” các rác thải của tế bào. Quá trình này tăng tốc khi cơ thể phải tận dụng tối đa các nguồn năng lượng này vì tế bào không nhận được chúng từ nguồn bên ngoài.
Về cơ bản, một tế bào tự ăn chính nó là để tồn tại, và quá trình sinh tồn này dẫn đến các tế bào hoạt động hiệu quả hơn.
VI. TÁC NHÂN KÍCH HOẠT TỰ THỰC BÀO
Tự thực bào có thể kích hoạt khi tế bào bị căng thẳng, đưa vào chế độ sinh tồn như:
1. Nhịn ăn:
Nhịn khiến cơ thể bạn mất chất dinh dưỡng, buộc cơ thể phải tái sử dụng các thành phần tế bào để hoạt động.
2. Hạn chế calo:
Hạn chế calo có nghĩa là giảm số lượng đơn vị năng lượng hoặc calo mà cơ thể bạn tiêu thụ. Điều này buộc các tế bào của bạn phải tự thực để bù đắp cho các chất dinh dưỡng đã mất.
3. Chuyển sang chế độ ăn nhiều chất béo, ít carbohydrate:
Sử dụng chế độ ăn keto, thay carbohydrate cơ thể sẽ đốt cháy chất béo để lấy năng lượng. Sự thay đổi này có thể kích hoạt tự thực bào.
4. Tập thể dục:
Tập thể dục kích thích các quá trình làm tăng hoạt động của các protein tự thực bào ATG, chẳng hạn như gây căng thẳng cho các cơ xương của bạn. Mức độ tập thể dục có thể kích hoạt tự thực bào, tùy thuộc vào loại bài tập bạn đang thực hiện và cường độ của bài tập đó.
VII. TỰ THỰC BÀO VÀ BỆNH TẬT
Trước đây, các nhà khoa học từng cho rằng tự thực bào là quá trình dọn dẹp, “làm sạch rác” giúp tế bào cơ thể tồn tại và hoạt động bình thường.
Trong 20 năm qua, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng tự thực bào cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa và phản ứng với bệnh tật. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tự thực bào có thể liên quan đến:
* Bệnh Crohn.
* Bệnh tiểu đường.
* Bệnh tim.
* Bệnh Huntington.
* Bệnh thận.
* Bệnh gan.
* Bệnh Parkinson.
* Bệnh ung thư.
VIII. ĐÔI ĐIỀU BÀN LUẬN
Đến nay, hầu hết các nghiên cứu về mối quan hệ giữa tự thực bào với bệnh tật đều được thử nghiệm trên động vật, như chuột nhắt, chuột cống, vài động vật có vú, mà chưa được thực hiện trên người.
Theo lý thuyết, khi “rác” tích tụ trong tế bào có thể làm tăng nguy cơ mắc lỗi trong vật liệu di truyền hoặc DNA của tế bào. Đột biến gen hoặc thay đổi trong DNA của tế bào có thể dẫn đến hình thành tế bào ung thư. Tuy nhiên, tự thực bào không có hại hay có lợi rõ ràng liên quan đến việc phòng ngừa hoặc điều trị bệnh: Một số nghiên cứu cho thấy, tự thực bào có thể ngăn ngừa khối u hình thành trong giai đoạn đầu của bệnh ung thư; nhưng có nghiên cứu khác đã chỉ ngược lại tự thực bào có thể thúc đẩy sự phát triển của khối u bằng cách giúp các tế bào ung thư hoạt động hiệu quả hơn.
Trong vấn đề nhịn ăn gián đoạn để giảm cân, các nghiên cứu trên đến động vật cho thấy quá trình tự thực bào có thể bắt đầu kích hoạt khoảng từ 24 đến 48 giờ sau nhịn ăn. Nhưng chưa đủ nghiên cứu được thu thập về thời điểm lý tưởng để kích hoạt quá trình tự thực bào ở người
ĨX. THAM KHẢO
[Video] Những điều cần biết về Autophagy “Cải lão Hoàn Đồng”?
[Video 1] Tự Thực Bào – Cơ Chế “Ăn Rác” Của Cơ Thể Được Giải Nobel Y Học
[2] Chi tiết nghiên cứu được giải Nobel: “Nhịn ăn kéo dài tuổi trẻ”
https://dantri.com.vn/suc-khoe/chi-tiet-nghien-cuu-duoc-giai-nobel-nhin-an-keo-dai-tuoi-tre-20180829142618684.htm
[3] Autophagy
https://my.clevelandclinic.org/health/articles/24058-autophagy
[4] Rủi ro từ “chế độ” nhịn ăn 48 giờ
https://suckhoedoisong.vn/rui-ro-tu-che-do-nhin-an-48-gio-169179426.htm
[5] Autophagy: Everything you need to know
https://www.medicalnewstoday.com/articles/autophagy
TS.BS Trần Bá Thoại
Ủy viên BCH Hội NỘI TIẾT VIỆT NAM