Oxytocin - Hormone tình yêu: Điều trị các rối loạn nhận thức

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

Bệnh Alzheimer dần dần làm suy giảm trí nhớ và khả năng nhận thức của một người, và thường dẫn đến chứng sa sút trí tuệ. Giữa những nỗ lực tìm kiếm các phương pháp điều trị mới cho căn bệnh này, một nghiên cứu đột phá gần đây của các nhà khoa học từ Nhật Bản cho thấy oxytocin - hormone mà chúng ta thường biết để tạo ra cảm giác yêu thương và hạnh phúc, cũng có thể đảo ngược hiệu quả một số tổn thương do mảng amyloid gây ra trong trung tâm nhận thức và trí nhớ của não trên một mô hình động vật bị bệnh Alzheimer.

Bệnh Alzheimer là một rối loạn tiến triển mà các tế bào thần kinh trong não của một người và các kết nối giữa chúng bị thoái hóa từ từ, gây mất trí nhớ nghiêm trọng, thiếu hụt trí tuệ và suy giảm các kỹ năng vận động, giao tiếp.

Một trong những nguyên nhân chính của bệnh Alzheimer là do sự tích tụ của một loại protein gọi là amyloid β (Aβ) thành các cụm xung quanh tế bào thần kinh ở não, cản trở hoạt động và gây ra sự thoái hóa của chúng.

Các nghiên cứu trên mô hình động vật đã phát hiện ra rằng việc tăng cường tập hợp Aβ trong vùng hải mã - Trung tâm học tập và ghi nhớ chính của não bộ - gây ra sự suy giảm tiềm năng truyền tín hiệu của các tế bào thần kinh ở đó. Sự thoái hóa này ảnh hưởng đến một đặc điểm cụ thể của các tế bào thần kinh, được gọi là "Tính linh động của khớp thần kinh", là khả năng của các khớp thần kinh để thích ứng với sự tăng hoặc giảm hoạt động tín hiệu theo thời gian.

Sự linh động của khớp thần kinh rất quan trọng đối với sự phát triển của chức năng học tập và nhận thức ở vùng hải mã. Vì vậy, Aβ và vai trò của nó trong việc gây ra suy giảm trí nhớ và nhận thức là trọng tâm của hầu hết các nghiên cứu nhằm tìm ra phương pháp điều trị bệnh Alzheimer.

Giờ đây, để thúc đẩy nỗ lực nghiên cứu này, một nhóm các nhà khoa học từ Nhật Bản, bởi Giáo sư Akiyoshi Saitoh từ Đại học Khoa học Tokyo, đã nghiên cứu oxytocin, một loại hormone thông thường được biết đến với vai trò trong hệ sinh dục nữ và trong việc tạo ra cảm xúc yêu thương, hạnh phúc.

Giáo sư Saitoh nói: “Oxytocin gần đây được phát hiện có liên quan đến việc điều chỉnh hoạt động học tập và trí nhớ, nhưng cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào đề cập đến tác động của oxytocin đối với chứng suy giảm nhận thức do Aβ gây ra”. Nhận thấy điều này, nhóm của Giáo sư Saitoh đã bắt đầu kết nối các dấu chấm.

Đầu tiên, Giáo sư Saitoh và nhóm nghiên cứu tưới các lát của hồi hải mã chuột với dịch chứa Aβ để xác nhận rằng Aβ khiến cho khả năng truyền tín hiệu của các tế bào thần kinh trong đó bị suy giảm hay nói cách khác là làm giảm độ linh động khớp thần kinh của chúng. Tuy nhiên, khi được truyền thêm oxytocin, khả năng truyền tín hiệu tăng lên, cho thấy oxytocin có thể đảo ngược sự suy giảm tính linh động của khớp thần kinh mà Aβ gây ra.

Để tìm hiểu cách oxytocin đạt được điều này, họ đã tiến hành một loạt thí nghiệm khác. Trong não bình thường, oxytocin hoạt động bằng cách liên kết với các cấu trúc đặc biệt trong màng tế bào não, được gọi là thụ thể oxytocin.

Các nhà khoa học đã "chặn" các thụ thể này một cách nhân tạo trong các lát hồi hải mã của chuột để xem liệu oxytocin có thể đảo ngược sự suy giảm tính linh động của khớp thần kinh do Aβ gây ra mà không liên kết với các thụ thể này hay không. Dự kiến, khi các thụ thể bị chặn, oxytocin không thể đảo ngược tác dụng của Aβ, điều này cho thấy những thụ thể này rất cần thiết để oxytocin hoạt động.

Oxytocin được biết là tạo điều kiện cho một số hoạt động hóa học tế bào quan trọng trong việc tăng cường điện thế tín hiệu thần kinh và hình thành ký ức, chẳng hạn như dòng ion canxi.

Các nghiên cứu trước đây đã nghi ngờ rằng Aβ ngăn chặn một số hoạt động hóa học này. Khi các nhà khoa học ngăn chặn các hoạt động hóa học này một cách nhân tạo, họ phát hiện ra rằng việc bổ sung oxytocin vào các lát đồi hải mã không làm đảo ngược tổn thương đối với độ linh động của khớp thần kinh do Aβ gây ra. Ngoài ra, họ phát hiện ra rằng bản thân oxytocin không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến tính linh động của khớp thần kinh ở vùng hải mã, nhưng bằng cách nào đó nó có thể đảo ngược tác động xấu của Aβ. Nhóm nghiên cứu đề xuất rằng quá trình phosphoryl hóa ERK và các thụ thể AMPA có thể thẩm thấu Ca2+ có liên quan đến tác dụng này của oxytocin.

Giáo sư Saitoh nhận xét:"Đây là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới chỉ ra rằng oxytocin có thể đảo ngược sự suy giảm do Aβ gây ra ở hồi hải mã của chuột." Đây chỉ là bước đầu tiên và các nghiên cứu sâu hơn vẫn sẽ được tiến hành in vivo trên các mô hình động vật và sau đó con người trước khi thu thập đủ kiến ​​thức để định vị lại oxytocin thành một loại thuốc điều trị bệnh Alzheimer.

Tuy nhiên, Giáo sư Saitoh vẫn hy vọng và kết luận: "Hiện tại, không có loại thuốc nào đủ thỏa đáng để điều trị chứng sa sút trí tuệ, và các liệu pháp mới với cơ chế hoạt động mới đáng được mong chờ. Nghiên cứu này đưa ra khả năng thú vị rằng oxytocin có thể là một phương thức điều trị mới chứng mất trí nhớ liên quan rối loạn nhận thức như bệnh Alzheimer. Nhóm nghiên cứu kỳ vọng rằng phát hiện này sẽ mở ra một con đường mới để tạo ra các loại thuốc mới để điều trị chứng mất trí do bệnh Alzheimer gây ra.”

Tài liệu tham khảo:

• Junpei Takahashi, Daisuke Yamada, Yudai Ueta, Takashi Iwai, Eri Koga, Mitsuo Tanabe, Jun-Ichiro Oka, Akiyoshi Saitoh. Oxytocin reverses Aβ-induced impairment of hippocampal synaptic plasticity in mice. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2020; 528 (1): 174
• S. Asrar, Z. Zhou, W. Ren, Z. Jia, Ca(2+) permeable AMPA receptor induced long-term potentiation requires PI3/MAP kinases but not Ca/CaM-dependent kinase II, PLoS One 4 (2009) e4339
• O. Hardt, K. Nader, Y.T. Wang, GluA2-dependent AMPA receptor endocytosis and the decay of early and late long-term potentiation: possible mechanisms for forgetting of short- and long-term memories, Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 369 (2014) 20130141.