“Gen thây ma” trong não người sau khi chết

Bài viết bởi Bác sĩ Phạm Anh Tuấn - Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gen Vinmec

Trong những giờ sau khi chúng ta chết, một số tế bào trong não người vẫn hoạt động. Một số tế bào thậm chí còn tăng hoạt động và phát triển với tỷ lệ khổng lồ, theo nghiên cứu mới từ Đại học Illinois Chicago (UIC).

Trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Scientific Reports, các nhà nghiên cứu của UIC đã phân tích biểu hiện gen trong mô não tươi - được thu thập trong quá trình giải phẫu thông thường – tại nhiều thời điểm để mô phỏng khoảng thời gian ngay sau khi chết và chết hoàn toàn. Họ phát hiện ra rằng biểu hiện gen trong một số tế bào thực sự tăng lên sau khi chết.

Những “gen thây ma” này tăng biểu hiện trong khoảng thời gian sau khi chết - đặc trưng cho một loại tế bào viêm được gọi là tế bào thần kinh đệm. Các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng, trong nhiều giờ sau khi chết, các tế bào thần kinh đệm phát triển và mọc ra các phần phụ dài như cánh tay.

Nhóm nghiên cứu cho biết: “Việc các tế bào thần kinh đệm tăng kích thước sau khi chết không quá ngạc nhiên vì chúng bị viêm và nhiệm vụ của chúng là làm sạch mọi thứ sau các chấn thương não như thiếu hụt oxy hoặc đột quỵ.

Điều quan trọng là ý nghĩa của khám phá này trong khi hầu hết các nghiên cứu sử dụng các mô não người sau khi chết để tìm phương pháp điều trị và cứu chữa tiềm năng đối với các rối loạn như tự kỷ, tâm thần phân liệt và bệnh Alzheimer, mà không tính đến biểu hiện gen hoặc hoạt động của tế bào sau khi chết.

Hầu hết các nghiên cứu đều cho rằng mọi thứ trong não sẽ ngừng lại khi tim ngừng đập, nhưng điều này không phải như vậy. Những phát hiện này cần thiết để giải thích cho nghiên cứu về các mô não của con người. Dù rằng, cho đến giờ, chưa định lượng được những thay đổi này một cách cụ thể.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng mô hình tổng thể của biểu hiện gen trong mô não người không khớp với bất kỳ báo cáo nào được công bố về biểu hiện gen ở não sau khi chết của những người bình thường hay những người mắc các chứng rối loạn thần kinh khác nhau, từ chứng tự kỷ đến bệnh Alzheimer.

Các nhà nghiên cứu quyết định thực hiện một thí nghiệm mô phỏng cái chết bằng cách xem xét sự biểu hiện của tất cả các gen người, tại các thời điểm từ 0 đến 24 giờ, từ một khối lớn các mô não được thu thập, được đặt ở nhiệt độ phòng để tái tạo như một tử thi.

Họ phát hiện ra rằng khoảng 80% số gen được phân tích vẫn tương đối ổn định trong vòng 24 giờ với biểu hiện của chúng không thay đổi nhiều. Những gen bao gồm này housekeeping genes chuyên thực hiện các chức năng cơ bản của tế bào và thường được sử dụng trong các nghiên cứu để chỉ ra chất lượng của mô. Một nhóm gen khác trong tế bào thần kinh và được chứng minh là có liên quan phức tạp đến hoạt động não bộ của con người như trí nhớ, suy nghĩ và hoạt động co giật, thì bị suy thoái nhanh chóng trong những giờ sau khi chết. Những gen này rất quan trọng đối với các nhà nghiên cứu về các chứng rối loạn như tâm thần phân liệt và bệnh Alzheimer.

Nhóm gen thứ ba - “gen thây ma” - tăng hoạt động của chúng cùng lúc với các gen tế bào thần kinh đang giảm dần. Mô hình sau khi chết thay đổi đỉnh điểm vào khoảng 12 giờ.

Phát hiện này không có nghĩa là nên vứt bỏ các chương trình nghiên cứu mô người, chúng hàm ý là các nhà nghiên cứu cần tính đến những thay đổi di truyền và tế bào này, đồng thời giảm khoảng thời gian sau khi chết càng nhiều càng tốt để giảm mức độ của những thay đổi. Giờ đây chúng ta biết gen và loại tế bào nào ổn định, gen nào suy giảm và tăng lên theo thời gian để từ đó có thể hiểu rõ hơn về kết quả nghiên cứu não sau khi chết."

Journal Reference:

1. Fabien Dachet, James B. Brown, Tibor Valyi-Nagy, Kunwar D. Narayan, Anna Serafini, Nathan Boley, Thomas R. Gingeras, Susan E. Celniker, Gayatry Mohapatra, Jeffrey A. Loeb. Selective time-dependent changes in activity and cell-specific gene expression in human postmortem brain. Scientific Reports, 2021; 11 (1) DOI: 10.1038/s41598-021-85801-6